1、单片机电子钟程序设计实习报告单片机 LCD1602 电子钟毕业论文这次嵌入式系统综合实习已经结束了，哎. 在网络发现很多计算机专业的毕业生都是以电子钟为题的毕业论文，个人感觉做一个电子钟程序设计的技术含量，技术水平都不高。呵呵 个人还是比较偏向于软件开发的，比较喜欢 vc+开发。一、引言1.1 课题的背景及目的随着计算机科学与技术的飞速发展,计算机的应用已经渗透到国民经济与人们生活的各个角落,正在日益改变着传统的人类工作方式和生活方式,而单片机技术又作为计算机技术中的一个独立分支,有着性价比高,集成度高,体积小,可靠性高,控制功能强大,低功耗,低电压,便于生产,便于携带等特点,所以得到越来越广
2、泛的应用,特别是在工业控制和仪表仪器智能化中起极其重要的作用.本文利用单片机强大的控制功能和内部定时器重要部件,设计了一款自行对时间进行调整以及把时、分、秒用 LCD 显示的电子钟。电子钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法1.2 课题的内容要求及研究方法 时间以 24 小时为一个周期； 显示时、分、
3、秒； 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；本文先按照设计的一般步骤,先选定用单片机实现的方案,了解设计要求，再分别从硬件系统设计和软件系统设计两个宏观方面着手.然后大量阅读相关资料,硬件方面,熟练单片机工作基本原理,查出相关元器件的参数,八个八段数码管,继电器等性能.然后画出系统框图和单元电路原理图，再对系统工作原理按照单元电路作简单的说明。软件方面,熟悉编程语言,查找相关子程序.熟悉使用 Keil uVision2 开发软件及 STC-ISP 下载软件 .把原器件按电路原理图安装 .最后再对硬件和软件系统进行调试和仿真。课题的内容是要求设计一款电子钟，而且要求计时
4、准确，显示直观，清晰，时能够精确到秒。最后设计出来的产品，要求电路简洁，稳定性好。二、课题设计1、基本原理本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片 AT89C52 作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个多功能数字时钟系统。单片机扩展的 LCD 显示器用来显示秒、分、时计数单元中的值。整个设计包括两大部分: 硬件部分和软件部分,以单片机为核心, 配以一定的外围电路和软件。硬件是整个系统的基础, 软件部分则要合理、充分地支持和使用系统的硬件, 从而完成系统所要完成的任务。该时钟系统主要由时钟模块、液晶显示模块、键盘控制模块以及信号提示模块组成。能够准确显示时间（显示格式
5、为时时：分分：秒秒，24 小时制） ，可随时进行时间调整。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。单片机在这种情况下诞生了基于单片机电子时钟。2、原理框图3、硬件电路原理图3.硬件模块功能介绍3.1 AT89C52 单片机AT89C52 提供以下标准功能：8k 字节 Flash 闪速存储器，256字节内部 RAM，32 个 I/O 口线，3 个 16 位定时 /计数器，一个 6 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路2。同时，AT89C52 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。
6、空闲方式停止 CPU 的工作，但允许RAM，定时 /计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。3.2 液晶显示器 LCD液晶显示器简称是利用液晶经过处理后能够改变光线传输方向的特性，达到显示字符或者图形的目的。其特点是体积小、重量轻、功耗极低、显示内容丰富等特点，在单片机应用系统中有着日益广泛的应用。1602 芯片：主要用于显示时间和定时时间。1602 芯片由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器、控制及必要的链接件、结构件组装而成，可以显示数字和西文字符，但不能显示图形，已经可以满足本次设计的需要。160
7、2 型 LCD 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，并且具有字符对比度调节和背光功能。3.3 键盘控制模块按键中有一个复位键及定时键、调时键加一键和减一键，一个按键接在复位电路上，另外四个按键接在 P0P4 口，低电平表示有按钮按下；按钮没有接防抖电路，需要设计软件防抖。1、定时。按下定时键后可以开始定时，过程如下：定时-小时加/ 减-按定时-分钟加/减-按定时。2、调时。按下调时键后可以调时，过程如下：调时-年加/减-调时 -月加/减-调时- 日加/减-调时- 时加 /减-调时-分加/减-调时-秒加/减 -调时
8、。 3.4 直流稳压电源部分直流稳压电源是给电子设备提供稳定直流电压的电子电路。这次电路需要的是+5V 直流电源。4.软件设计4.3 代码附录#include #include #include uchar code str0=“http:/“;uchar code str1=“ 情侣网名 “;void delay_LCM(uint); /LCD 延时子程序void initLCM( void); /LCD 初始化子程序void lcd_wait(void); /LCD 检测忙子程序void WriteCommandLCM(uchar WCLCM,uchar BusyC); /写指令到 ICM
9、 子函数void WriteDataLCM(uchar WDLCM); /写数据到 LCM 子函数void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData); /显示指定坐标的一个字符子函数void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar code *DData); /显示指定坐标的一串字符子函数void init_timer0(void); /定时器初始化void displayfun1(void);void displayfun2(void);void displayfun3(void);void keyscan(v
10、oid ); /键盘扫描子程序void set_adj(void);void inc_key(void);void dec_key(void);/*显示指定坐标的一串字符子函数*/void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar code *DData) uchar ListLength=0;YXwhile(X2) set=0;/*按键加法子函数*/void inc_key(void) delay_LCM(150);if(set=1) hour+;if(hour=23) hour=23;elseif(set=2) minite+; if(minite=59)
11、 minite=59; elsedisplayfun1();/*按键减法子函数*/void dec_key(void)delay_LCM(150);if(set=1) hour-; if(hour=20 ) second+; mstcnt=0; if(second=60) minite+; second=0; if(minite=60)hour+; minite=0; light=0; delay_LCM(200); light=1;if(hour=24) hour=0; keyscan( ); /按键扫描/*个性网名*/void main(void)P1=0xff; /初始化 p1 口，全设
12、为 1delay_LCM(500); /延时 500ms 启动initLCM( ); /LCD 初始化init_timer0( ); /时钟定时器 0 初始化DisplayListChar(0,0,str0);DisplayListChar(0,1,str1); while (1) keyscan(); /按键扫描switch(set) /LCD 根据工作模式显示case 0:displayfun1();delay_LCM(1000); /正常工作显示break;case 1:displayfun2();delay_LCM(1000); /调整分显示break;case 2:displayfu
13、n3();delay_LCM(1000); /调整时显示break;default:break; 5.调试过程调试的主要过程包括硬件调试和软件调试，其中软件调试，也即程序编译与仿真过程处于本次设计调试过程的核心环节。由于本设计已经制作出液晶显示电子钟，所以硬件调试也很重要。两种调试过程并非孤立或者分开的，而是紧密相关。在此我们用到的开发工具是仿真器。5.1 硬件调试完成仿真器软件仿真后，就要连接上硬件也即液晶显示电子钟成品板进行硬件调试。将仿真器通过串行电缆连接计算机上，将仿真头接到仿真器，检查接线是否有误，确信没有接错后，接上电源，打开仿真器的电源开关。再进行仿真器和通信设置。仿真器和仿真头
14、设置正确，并且硬件连接没有错误，出现 “硬件仿真”的对话框，并显示仿真器、仿真头的型号及仿真器的序列号。表明仿真器初始化正确。硬件调试很重要也很麻烦，由于本次设计硬件非 PCB 制板，而是手工焊板，焊点质量、布线是否合理等对系统的影响比较大，这无疑增加硬件调试的难度。由于此前没有很多的练习，本次设计我所制作的液晶显示电子钟在质量工艺上很难达到满意程度，不过在调试中还算稳定，基本功能都能较稳定地实现。5.2 软件调试系统仿真分析电路原理图在 ISIS 里设计完成，并将系统软件编译成.Hex 文件，再进行电子时钟的系统虚拟仿真 。（1）在 ISIS 的原理图中，右键单击 AT89C51 将其选中，
15、然后单击左键打开 AT89C51 的 Edit Component 对话框，如下图所示。（2）选择相应的.Hex 文件，再在 Proteus ISIS 编辑窗口的 File 菜单中选择 Save Design 选项，保存设计，生成.DSN 文件。5.3 测试数据与数据分析在 Proteus ISIS 的 Debug 菜单中选择 Execute，运行程序，系统仿真结果如下图所示。实现功能的具体方法：当进入调整功能时，按第一个键 K1 进行减运算，按第二个键 K2 进行加运算。按下第三个键 K3,实现日期时间调整及定时功能，等数字闪烁后，按一二键进行加减，从而可以进行具体日期时间调整。按下第四个键
16、 K4，可以进行时间日期切换，将显示时间或日期，采用 24小时制。时间显示格式为：时-分-秒；日期显示格式为：日-月- 年。具有显示时间和日期的功能。三、总结：个人心得体会通过这次对电子钟的设计与制作，让我了解了什么是嵌入式系统开发，虽然这次的实习做的电子钟比其他同学做的较简单，但是也给将来进入嵌入式系统开发有了一个起点的基础。在这次实习的过程，刚开始的时候，真的有点不知所措，因为刚刚学习完单片机，以及微机原理课程，接着就立即开始了这个实习了。幸好有三个星期的时间来准备。画电路原理图，一开始就觉得有点烦，因为那个软件有很多基本操作都不知道，做起来非常的费时又费力，幸好一个组里可以有两个成员，我的组员就是我的得力助手了，我解决不了的问题，他就去跑腿求问其他同学或者老师，反正有了解决办法就一起动手解决。这个电子钟的软件程序都是使用 C 语言编写的，毕竟使用汇编对于我们来说难度都是比较大啊。这次嵌入式电子钟课程设计是一个学习新知识、巩固加深所学课本理论知识的过程，它培养了我们综合运用知识的能力，独立思考和解决问题的能力。它不仅加深了我对单片机技术课程的理解，还让我感受到了电子钟设计的乐趣。在这次设计中，虽然我比较怕麻烦，但是还是跟组员一起坚持到底，反复设计、绘图与修改，就是希望能把这次课程设计做好。因此对我来说，这次课程设计是非常有意义的。
