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1046.基于51单片机的LCD日历时钟设计.doc
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2023-03-27
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用 LCD 显示实时日历时钟的应用
3
Abstract
The curriculum requirements are connected through the LCD module with the microcontroller to
display numbers (such as time), characters (such as English) and graphics, which require specialized
clock chip ----- DS1302. DS1302 is a high performance, low power, real-time clock chip with RAM, it can
on the hours, minutes and seconds for precision timing, it is the interface with the microcontroller using
synchronous serial communication, only three lines connected with it To MCS-51 microcontroller can
read and write them to read out to the LM044L time data display. Program is running, you must first set
of initial LM044L, then, through the microcontroller to get time from the DS1302 in and through LM044L
display. Meanwhile, the cycle assignment, so LCD dynamic display the current time.
Keywords: AT89C51, DS1302, LM044L display
摘要
此次课程设计的要求是通过 LCD 与单片机的连接模块能够显示数字(如时间)、字符(如
英文)和图形等,这就需要专门的时钟芯片-----DS1302。 DS1302 是一种高性能、低功耗、
带 RAM 的实时时钟芯片,它能够对时,分,秒进行精确计时,它与单片机的接口使用同步串
行通信,仅用 3 条线与之相连接,就可以实现 MCS-51 单片机对其进行读写操作,把读出的时
间数据送到 LCD1602 上显示。程序运行时,必须先对 LM044L 进行初始设置,然后,通过单片
机从 DS1302 中获取时间并通过 LCD1602 显示。同时,进行循环赋值,使 LCD 动态显示当前的
时间。
关键字:AT89C51、DS1302,LCD1602 显示器
用 LCD 显示实时日历时钟的应用
4
一.设计任务和要求
1. 利用 DS1302 实现年月日时分秒,并用 LCD 显示。
2. 通过 LCD 模块与单片机的接口,能显示数字(如时间)、字符(如英文)。
3. 硬件设计部分,根据设计的任务选定合适的单片机,根据控制对象设计接口电路。设计的
单元电路必须有工作原理,器件的作用,分析和计算过程;
4. 软件设计部分,根据电路工作过程,画出软件流程图,根据流程图编写相应的程序,进行
调试并打印程序清单;
5.原理图设计部分,根据所确定的设计电路,利用 Proteus 工具软件绘制电路原理图。
6 计算说明书部分包括方案论证报告打印版或手写版,程序流程图具体程序等
7. 图纸部分包括具体电路原理图打印版
8. 设计要求还包括利用一天时间进行资料查阅与学习讨论,利用 5 天时间在实验室进行分散
设计,最后三天编写报告。最后一天进行成果验收。
二.方案论证
实现数字电子钟的设计有以下两种基本方案,现就两种基本方案的优劣进行具体论证,
从而说明选择方案二的理由。
方案一:直接用单片机的内部定时器来实现时间。该方案以 AT89C51 单片机为主控芯片,
以内部定时器产生的 1s 中断作为时钟的驱动,然后再通 LCD 液晶显示器来组成数字钟电路。
但是此方案最大的缺点在于单片机 89C51 产生的 1s 中断存在误差,如果工作时间长的话,数
字时钟显示的时间将会出现严重的偏差,不够精确。
方案二:使用串行接口时钟芯片 DS1302 设计时钟电路。该设计方案以 AT89C51 单片机为
主控芯片,以串行时钟芯片 DS1302 为核心计时芯片,然后再通过一个 LCD 液晶显示器组成数
字时钟电路。更重要的是,DS1302 时钟芯片的加入大大提高了数字钟时间的准确性,而且该
电路在断电后不丢失时间和数据信息时也使得该方案的研究与提升更具有开发的意义。
三.核心芯片功能介绍
1.AT89C51
AT89S51
[3]
美国 ATMEL 公司生产的低功耗,高性能 CMOS 8 位单片机,片内含 4K
BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器,器件采用
ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准 MCS-51 指令系统及 AT89C51 引
脚结构,芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元。单片机 AT89S51 强大的
功能可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89C51 芯片的引脚结构如图 1 所示:
1.1 功能特性概括:
用 LCD 显示实时日历时钟的应用
5
AT89S51 提供以下标准功能:40 个引脚、4K Bytes Flash 片内程序存储器、128 Bytes 的随
机存取数据存储器(RAM)、32 个外部双向输入/
输出(I/O)口、5 个中断优先级 2 层中断嵌套
中断、2 个数据指针、2 个 16 位可编程定时/
计数器、2 个全双工串行通信口、看门狗(WDT)
电路、片内振荡器及时钟电路。此外,AT89S51
可降至 0Hz 的静态逻辑操作,并支持两种软件
可选的节电工作模式。空闲模式下,
图 1 AT89C51 引脚图 CPU
暂停工作,而 RAM、定时/计数器、串行通信口、
外中断系统可继续工作。掉电模式冻结振荡器
而保存 RAM 的数据,停止芯片其它功能直至外
中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、
TQFP 和 PLCC 等三种封装形式,以适应不同产
品的需求。
1.2 管脚说明:
P0 口:P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口
用时,能驱动 8 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1”时,被定义为高阻输入。
在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低 8 位)和数据总线
复用,在访问期间激活内部上拉电阻。
在 Flash 编程时,P0 口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求
外接上拉电阻。
P1 口:P1 口是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P1 口的输出缓冲级可驱动(吸收
或输出电流)4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,
此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输
出一个电流(I
IL
)。
在 Flash 编程和程序校验期间,P1 接收低 8 位地址。部分端口还有第二功能,如表 1 所示:
端口引脚
第二功能
P1.5
MOSI(用于 ISP 编程)
P1.6
MISO(用于 ISP 编程)
P1.7
SCK (用于 ISP 编程)
表 1 P1 口部分引脚第二功能
P2 口:P2 口是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口, P2 口的输出缓冲级可驱动(吸
收或输出电流)4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,
此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输
出一个电流(I
IL
)。
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白茶丫
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