1、目 录第一部分 设计任务和要求1.1单片机课程设计内容21.2 单片机课程设计要求21.3 系统运行流程2第二部分 设计方案2.1 总体设计方案说明22.2 系统方框图32.3 系统流程图3第三部分 主要器材及基本简介3.1 主要器材43.2 主要器材简介4第四部分 系统硬件设计4.1 最小系统64.2 LCD显示电路64.3 键盘输入电路74.4 蜂鸣器和 LED灯电路7第五部分 仿真电路图与仿真结果8第六部分 课程设计总结8第七部分 参考文献9附录 A 实物图附录 B 系统源程序单片机课程设计报告1第一部分 设计任务和要求1.1 单片机课程设计内容利用 STC89C51 单片机和 LCD1
2、602 电子显示屏实现电子时钟，可由按键进行调时和 12/24 小时切换。1.2 单片机课程设计要求1能实现年、月、日、星期、时、分、秒的显示；2能实现调时功能；3能实现 12/24 小时制切换；4能实现 8：0022：00 整点报时功能。1.3 系统运行流程程序首先进行初始化，在主程序的循环程序中首先调用数据处理程序，然后调用显示程序，在判断是否有按键按下。若有按键按下则转到相应的功能程序执行，没有按键按下则调用时间程序。若没到则循环执行。计时中断服务程序完成秒的计时及向分钟、小时的进位和星期、年、月、日的进位。调时闪烁中断服务程序用于被调单元的闪烁显示。调时程序用于调整分钟、小时、星期、日
3、、月、年，主要由主函数组成通过对相关子程序的调用，如图所示。实现了对时间的设置和修改、LCD 显示数值等主要功能。相关的调整是靠对功能键的判断来实现的。第二部分 设计方案2.1 总体设计方案说明1程序设计及调试根据单片机课程设计内容和要求，完成 Protues 仿真电路的设计和用 Keil 软件编写程序，并进行仿真模拟调试。2硬件焊接及调试根据仿真电路图完成电路板的焊接，并进行软、硬件的调试，只到达到预期目单片机课程设计报告2的。3后期处理对设计过程进行总结，完成设计报告。2.2 单片机系统方框图功能键增加键减小键12/24 小时制切换键STC89C51单片机LCD 显示屏电源最小系统2.2
4、单片机系统流程图主流程图 键盘扫描流程图初始化时钟子程序结束按键扫描子程序开始单片机课程设计报告3时钟流程图第三部分 主要器件及简介3.1 主要器件1. STC89C51单片机；2LCD1602 液晶显示屏；3.2 主要器件简介1STC89C51 单片机简介STC89C51 是采用 8051 核的 ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为 80MHz，片内含 8K Bytes 的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Fla
5、sh单片机课程设计报告4存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合 PC 端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。2LCD1602 液晶显示屏简介LCD1602可以显示 2行 16个字符，有 8位数据总线 D0D7，和 RS、R/W、EN 三个控制端口，工作电压为 5V,并且带有字符对比度调节和背光。LCD1602引脚说明如下表所示：LCD液晶显示器各引脚功能及结构编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明1 VSS 电源地 9 D2 双向数据 口2 VDD 电源正极 10 D3 双向数据 口3 VL 对比度调 节 11 D4 双向数据 口4
6、RS 数据/命令 选择 12 D5 双向数据 口5 R/W 读写/选择 13 D6 双向数据 口6 E 模块使能 端 14 D7 双向数据 口7 D0 双向数据 口 15 BLK 背光源地8 D1 双向数据 口 16 BLA 背光源正 极VDD：电源正极，4.5V5.5V,通常使用 5V电压；VL：LCD 对比度调节端，电压调节范围为 05V。接正极时对比度最弱，接地电源时对比度最高，但对比度过高会产生“鬼影” ，因此通常使用一个 10K的电位器来调整对比度，或者直接串接一个电阻到地；RS：MCU 写入数据或者指令选择端。MCU 要写入指令时，使 RS为低电平；MCU要写入数据时，使 RS为高
7、电平；R/W：读写控制端。R/W 为高电平时，读取数据；R/W 为低电平时，写入数据；EN：LCD 模块使能信号控制端。写数据时，需要下降沿触发模块。D0D7：8 为数据总线，三态双向。如果 MCU的 I/O口资源紧张的话，该模块也可以只使用 4位数据线 D4D7接口传送数据。单片机课程设计报告5A：LED 背光正极。需要背光时， A 串接一个限流电阻接 VDD， K 接地。K：LED 背光地端。第四部分 系统硬件设计4.1 最小系统复位时单片机的初始化操作，只要给RST引脚加上两个机器周期以上的高电平信号，就可以使 STC89C51单片机复位。本次采用的是 12M晶振，按钮复位电路。4.2
8、LCD 显示电路LCD显示屏的 D0到 D7与单片机 P0口相连，LCD 显示屏 EN口与单片机 P3.4口相连，RS 与 P3.5相连。通过滑动变阻器改变 LCD显示屏的显示对比度。单片机课程设计报告64.3 键盘输入电路本次设计采用独立键盘，键盘按下时，相应的 I/O口电平由高变低，一次检测按键是否被按下。4 个独立按键与单片机 P3.0P3.3口相连。4.3 蜂鸣器和 LED 灯电路蜂鸣器的作用为准点报时产生报警声，LED 在秒钟为偶数时或者功能键被按下时亮。蜂鸣器与单片机 P2.2口相连，LED 灯与单片机 P2.3口相连。单片机课程设计报告7第五部分 仿真电路图与仿真结果用 Keil
9、 和 Protues 进行仿真调试，仿真结果完全达到预期目的。第六部分 课程设计总结本次单片机课程设计，在我和我的搭档陈雅琴默契配合，以及邹老师的指导和同学的帮助下顺利完成了。在设计过程中，从仿真电路的设计，源程序的书写单片机课程设计报告8和修改以及实物电路的焊接中都遇到了不少问题，但在我们的共同努力下解决了，并且从中学到了不少知识。我们在设计过程中还不断提出自己的疑点以及新的想法，联系实际应用，将课本上学习的东西运用到实际中，这些都令我们受益匪浅。课程设计需要很大的耐心，尤其是遇到困难的时候，这也是对我们的考验。在设计过程中，我们遇到问题不是感到急躁，而是耐心地寻找解决的办法，与老师、同学进
10、行交流讨论，寻求最佳的解决办法。总之，在此次的课程设计中，我们不仅动手、动脑，也学会了不少东西，同时，谢谢对我们的设计带来建议、意见和帮助的老师和同学们！谢谢！第七部分 参考文献单片机原理及应用（第二版） 高等教育出版社新概念 51 单片机 C 语言教程 电子工业出版社附录 A 实物图单片机课程设计报告9附录 B 系统源程序#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit lcdrs=P35; /定义 1602 液晶 RS 端sbit lcden=P34;/定义 1602 液晶 LCDEN 端sbit s1=P3
11、0; /定义按键-功能键sbit s2=P31; /定义按键- 增加键sbit s3=P32; /定义按键- 减小键sbit s4=P33; /定义按键- 闹钟键sbit beep=P22; /定义蜂鸣器端sbit led=P23; /定义 LED 灯端uchar count,s1num,s4num;char year,month,day,week,miao,shi,fen,pshi;uchar code table=“ 20 - - “;/定义初始上电时液晶默认显示状态void delay(uint z) /延时函数uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-
12、);void zhuanhuan()if(shi=0)pshi=12;if(shi=1)pshi=shi;if(shi12)pshi=shi-12; void di()/蜂鸣器发声函数beep=0;delay(300);beep=1;delay(300);void write_com(uchar com)/液晶写命令函数lcdrs=0;lcden=0;P0=com;delay(5);单片机课程设计报告10lcden=1;delay(5);lcden=0;void write_date(uchar date)/液晶写数据函数lcdrs=1;lcden=0;P0=date;delay(5);lcd
13、en=1;delay(5);lcden=0;void _shi() /写“AM“、“PM“函数if(shi=12)write_com(0x80+0x40+1);/写出“PM“write_date(P);write_date(M);elsewrite_com(0x80+0x40+1);/写出“AM“write_date(A);write_date(M);void write_ymd(uchar add1,uchar date1)/写年月日函数uchar shi,ge;shi=date1/10;/分解一个 2 位数的十位和个位ge=date1%10;write_com(0x80+add1);/设置
14、显示位置write_date(0x30+shi);/送去液晶显示十位write_date(0x30+ge); /送去液晶显示个位void write_sfm(uchar add,uchar date)/写时分秒函数uchar shi,ge;shi=date/10;/分解一个 2 位数的十位和个位ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);/设置显示位置单片机课程设计报告11write_date(0x30+shi);/送去液晶显示十位write_date(0x30+ge); /送去液晶显示个位void write_week(char week) /写液晶星期显示函数w
15、rite_com(0x80+12);switch(week)case 1: write_date(M);delay(5);write_date(O);delay(5);write_date(N);break;case 2: write_date(T);delay(5);write_date(U);delay(5);write_date(E);break;case 3: write_date(W);delay(5);write_date(E);delay(5);write_date(D);break;case 4: write_date(T);delay(5);write_date(H);del
16、ay(5);write_date(U);break;case 5: write_date(F);delay(5);write_date(R);delay(5);write_date(I);break;case 6: write_date(S);delay(5);write_date(A);delay(5);write_date(T);break;case 7: write_date(S);delay(5);write_date(U);delay(5);write_date(N);break;void writeym()day=1;month+;if(month=13)单片机课程设计报告12mo
17、nth=1;year+;if(year=100)year=0;write_ymd(3,year);/年若变化则重新写入write_ymd(6,month);/月若变化则重新写入void init()/初始化函数uchar num;lcden=0;year=13;/初始化种变量值month=6;day=21;week=5;shi=13; fen=59;miao=58;count=0;s1num=0;s4num=0;write_com(0x38);/初始化 1602 液晶write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);write_com(0x80);
18、/设置显示初始坐标for(num=0;num7 void timer0() interrupt 1/定时器 0 中断服务程序TH0=(65536-50000)/256;/再次装定时器初值TL0=(65536-50000)%256;count+; /中断次数累加if(count=20) /20 次 50 毫秒为 1 秒count=0;miao+;if(miao=60)/秒加到 60 则进位分钟miao=0;/同时秒数清零fen+;if(fen=60)/分钟加到 60 则进位小时fen=0;/同时分钟数清零shi+;if(shi=24)/小时加到 24 则小时清零单片机课程设计报告20shi=0;
19、week+;if(week=8)week=1;write_week(week);/星期若变化则重新写入day+;if(year%4=0 write_ymd(9,day);/日若变化则重新写入if(year%4!=0 write_ymd(9,day);/日若变化则重新写入if(month!=2 write_ymd(9,day);/日若变化则重新写入if(month=4|month=6|month=9|month=11) if(day=31)writeym(); write_ymd(9,day);/日若变化则重新写入单片机课程设计报告21if(s4num=1)zhuanhuan();_shi(); write_sfm(4,pshi);/12 小时制小时若变化则重新写入else write_sfm(4,shi);/24 小时制小时若变化则重新写入write_sfm(7,fen);/分钟若变化则重新写入write_sfm(10,miao);/秒若变化则重新写入
