《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)萬(wàn)年歷和鬧鐘的設(shè)計(jì)

《《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)萬(wàn)年歷和鬧鐘的設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)萬(wàn)年歷和鬧鐘的設(shè)計(jì)（31頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 相關(guān)軟件介紹 1.1 keil軟件的介紹 Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語(yǔ)言而僅

2、用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 　1.1.1 Keil C51開發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí) 　　 1.系統(tǒng)概述：Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 2.Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)：C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)

3、境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 　　 3.使用獨(dú)立的Keil仿真器時(shí)注意事項(xiàng)：（1）仿真器標(biāo)配11.0592MHz的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插

4、其他頻率的晶振。（2）仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。（3）仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。 1.1.2 keil軟件的優(yōu)點(diǎn) 1. Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 　　 2.與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使

5、用C來(lái)開發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。 1.2 protues軟件的介紹 Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單

6、片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。 　　 1.2.1 proteus功能特點(diǎn) Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是： 　　原理布圖 ；PCB自動(dòng)

7、或人工布線；SPICE電路仿真。其革命性的特點(diǎn)有：互動(dòng)的電路仿真；用戶可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件?？梢苑抡?1系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。 1.2.2 proteus功能模塊 1.智能原理圖設(shè)計(jì)（ISIS）：（1）有豐富的器件庫(kù)：超過(guò)27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；（2）智能的器件搜索：通過(guò)模糊搜索可以快速定位所需要的器

8、件；（3）智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡(jiǎn)單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間；（4）支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明清晰； 　　可輸出高質(zhì)量圖紙：通過(guò)個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。 2.完善的電路仿真功能（Prospice）（1）ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真；（2）超過(guò)27000個(gè)仿真器件：可以通過(guò)內(nèi)部原型或使用廠家的SPICE文件自行設(shè)計(jì)仿真器件，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件；（3）多樣的激勵(lì)源：包括

9、直流、正弦、脈沖、分段線性脈沖、音頻（使用wav文件）、指數(shù)信號(hào)、單頻FM、數(shù)字時(shí)鐘和碼流，還支持文件形式的信號(hào)輸入；（4）豐富的虛擬儀器：13種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計(jì)/計(jì)數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器等；（5）生動(dòng)的仿真顯示：用色點(diǎn)顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線以不同顏色表示其對(duì)地電壓大小，結(jié)合動(dòng)態(tài)器件（如電機(jī)、顯示器件、按鈕）的使用可以使仿真更加直觀、生動(dòng)；（6）高級(jí)圖形仿真功能（ASF）：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項(xiàng)指標(biāo)，包括工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失

10、真、傅里葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析。 3.獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能（VSM）:(1)支持主流的CPU類型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU類型隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTEX、DSP處理器；（2）支持通用外設(shè)模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點(diǎn)陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其COMPIM（COM口物理

11、接口模型）還可以使仿真電路通過(guò)PC機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信；（4）實(shí)時(shí)仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真；（5）編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語(yǔ)言的編輯/編譯/源碼級(jí)仿真，內(nèi)帶8051、AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境（如IAR、Keil和Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言源碼級(jí)仿真和調(diào)試。 4.實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺(tái)：（1）原理圖到PCB的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入ARES的PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)； 　?。?

12、）先進(jìn)的自動(dòng)布局/布線功能：支持器件的自動(dòng)/人工布局；支持無(wú)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)布線或人工布線；支持引腳交換/門交換功能使PCB設(shè)計(jì)更為合理；（3）完整的PCB設(shè)計(jì)功能：最多可設(shè)計(jì)16個(gè)銅箔層，2個(gè)絲印層，4個(gè)機(jī)械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，3D 可視化預(yù)覽；（4）多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括Gerber文件的導(dǎo)入或?qū)С?，便利與其它PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如protel）和PCB板的設(shè)計(jì)和加工。 1.3 STC_ISP簡(jiǎn)介 　　STC-ISP 是一款單片機(jī)下載編程燒錄軟件，是針對(duì)STC系列單片機(jī)而設(shè)計(jì)的，可下載STC89系列、12C2052 系列和12

13、C5410等系列的STC單片機(jī)，使用簡(jiǎn)便，現(xiàn)已被廣泛使用。 操作說(shuō)明如下： (1) 打開STC-ISP，如下圖界面，在MCUType欄目下選中單片機(jī)，如STC89C52RC；(2) 根據(jù)您的9針數(shù)據(jù)線連接情況選中COM端口，波特率一般保持默認(rèn)，如果遇到下載問(wèn)題，可以適當(dāng)下調(diào)一些； (3) 先確認(rèn)硬件連接正確，按如圖點(diǎn)擊“打開文件”并在對(duì)話框內(nèi)找到您要下載的HEX文件： (4) 按下圖選中兩個(gè)條件項(xiàng)，這樣可以使您在每次編譯KEIL時(shí)HEX代碼能自動(dòng)加載到STC-ISP，點(diǎn)擊“Download/下載”： (5) 手動(dòng)按下電源開關(guān)便即可把可執(zhí)行文件HEX寫入到單片機(jī)內(nèi)； (6) 程

14、序?qū)懭胪戤?，目?biāo)板開始運(yùn)行程序結(jié)果。 圖1.1 STC-ISP界面圖 2 相關(guān)芯片介紹 2.1 STC89C52介紹 STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定

15、時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35Mhz，6T/12T可選。 特性如下：8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間；512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；內(nèi)帶4K字節(jié)EEPROM存儲(chǔ)空間；可直接使用串口下載。 參數(shù)如下：（1）增強(qiáng)型8051 單片機(jī)，6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和

16、12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。（2）工作電壓：5.5V～3.3V（5V 單片機(jī)）/3.8V～2.0V（3V 單片機(jī)）。（3）工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051 的0～80MHz，實(shí)際工作 頻率可達(dá)48MHz 。（4）用戶應(yīng)用程序空間為8K 字節(jié)。（5）片上集成512 字節(jié)RAM（6）通用I/O 口（32 個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。 　　（7）ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú) 需專用仿

17、真器，可通過(guò)串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片。（8）具有EEPROM 功能。（9）具有看門狗功能。（10）共3 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2。（11）外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。（12）通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UAR。（13）工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）。（14）PDIP 封裝。 圖2.1 STC89C52引腳 2.2 DS12C887芯片介紹

18、 DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能豐富，可以用來(lái)直接代替IBM PC上的時(shí)鐘日歷芯片DS12887，同時(shí)，它的管腳也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS12C887能夠自動(dòng)產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器，從而利用硬件電路解決子“千年”問(wèn)題； DS12C887中自帶有鋰電池，外部掉電時(shí)，其內(nèi)部時(shí)間信息還能夠保持10年之久；對(duì)于一天內(nèi)的時(shí)間記錄，有12小時(shí)制和24小時(shí)制兩種模式。在12小時(shí)制模式中，用AM和PM區(qū)分上午和下午；時(shí)間的表示方法也有兩種，一種用二進(jìn)制數(shù)表示，一種是用BCD碼表示；DS12C887中帶有128字節(jié) RAM，其中有

19、11字節(jié)RAM用來(lái)存儲(chǔ)時(shí)間信息，4字節(jié)RAM用來(lái)存儲(chǔ)DS12C887的控制信息，稱為控制寄存器，113字節(jié)通用RAM使用戶使用；此外用戶還可對(duì)DS12C887進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出，并可對(duì)其內(nèi)部的三路中斷通過(guò)軟件進(jìn)行屏蔽。 2.2.1 DS12C887時(shí)鐘芯片各寄存器 各寄存器定義如下表所示： 表2.1 DS12C887各寄存器定義表 （1） 控制寄存器A：UIP--更新位，用來(lái)表示芯片是否即將進(jìn)行更新。當(dāng)UIP=1時(shí)，更新即將開始；當(dāng)UIP=0時(shí)，表示至少在244us內(nèi)芯片不會(huì)更新，此時(shí)，時(shí)鐘、日歷和鬧鐘信息可以通過(guò)讀/寫相應(yīng)的字節(jié)獲得并設(shè)置。

20、UIP位為只讀位并且不受復(fù)位信號(hào)的影響。通過(guò)把寄存器B中的SET位設(shè)置為1，可以禁止更新并將UIP位清零。DV2,DV1,DV0--這三位用來(lái)開/關(guān)晶體振蕩器和復(fù)位分頻器。當(dāng)[DV0 DV1 DV2]=[010]時(shí)，晶體振蕩器開啟且保持時(shí)鐘運(yùn)行。 （2）控制寄存器B:SET--SET=0，芯片更新正常進(jìn)行；SET--1，芯片更新被禁止。PIE--PIE=0，禁止周期中斷輸出到中斷請(qǐng)求輸出位；PIE=1，允許周期中斷輸出到中斷請(qǐng)求輸出位。DM--DM=0，設(shè)置寄存器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)格式為BCD碼格式；DMI=1，設(shè)置寄存器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)格式為二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式，此位不受復(fù)位信號(hào)影響。24/12--為1,24小時(shí)

21、制；為0,12小時(shí)制。 （3） 控制寄存器C:IRQF--中斷請(qǐng)求標(biāo)志。 （4） 控制寄存器D:VRT--VRT=0,表示內(nèi)置電池能量耗盡，此時(shí)RAM中數(shù)據(jù)的正確性就不能保證了。 2.2.2 時(shí)序圖分析 Mototola和Intel模式總線讀/寫如下圖所示： 圖2.2 Motolola模式總線讀/寫時(shí)序圖 圖2.3 Intel模式總線讀時(shí)序圖 圖2.4 Intel模式總線寫時(shí)序圖 2.3 LCD1602 1602液晶也叫1602字符型液晶 它是一種專門用來(lái)顯示字

22、母、數(shù)字、符號(hào) 等的點(diǎn)陣型液晶模塊 它有若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔 每行之間也有也有間隔 起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱?所以他不能顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。 2.3.1 LCD1602特性 (1) +5V電壓，對(duì)比度可調(diào);

23、 (2) 內(nèi)含復(fù)位電路; (3) 提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能; (4) 有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DDRAM; (5) 內(nèi)建有160個(gè)5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM; (6) 8個(gè)可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM; （7）字符型LCD1602通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來(lái)的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，HD44780內(nèi)置了DDRAM（顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RAM）、CGROM（字符存儲(chǔ)ROM）和CGRAM（用戶自定義RAM）。DDRAM就是顯示數(shù)據(jù)RAM，用來(lái)寄存待顯示的字符代碼。共80個(gè)字

24、節(jié)，其地址和屏幕的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表： 表2.2 DDRAM地址與顯示位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系表 2.3.2 LCD1602主要指令介紹 OCH: 設(shè)置開顯示，不顯示光標(biāo)； 06H: 寫一個(gè)字符后地址指針自動(dòng)加1； 01H：顯示清零，數(shù)據(jù)指針清零。 根據(jù)下面寫時(shí)序圖可知： 寫指令 輸入：RS=L, R/=L,D0-D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：D0-D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入：RS=H, R/=L,D0-D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出：無(wú) 圖2.5 1602液晶寫操作時(shí)序圖 3 課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 3.1 程序編譯實(shí)現(xiàn) 應(yīng)該實(shí)

25、現(xiàn)的功能設(shè)置如下： (1) 在正常工作時(shí)，LCD1602顯示以Hex中文件設(shè)置好的時(shí)間開始，不斷更新顯示時(shí)間，相當(dāng)于一個(gè)時(shí)鐘，在第二行以24進(jìn)制顯示時(shí)分秒的同時(shí)，還會(huì)在第一行顯示年份、月份、日期以及星期，在秒顯示不斷跳動(dòng)的同時(shí)，4個(gè)led燈循環(huán)閃。 (2)按下S1鍵可以對(duì)顯示進(jìn)行設(shè)置，按一下，表示設(shè)置秒，按兩下，表示設(shè)置分，如此一次設(shè)置時(shí)，星期，日，月，年，直到按下第八次，退出設(shè)置。按S2鍵表示光標(biāo)位置的數(shù)字加，按S3鍵表示光標(biāo)位置的數(shù)字減。 (3)按下S4表示對(duì)鬧鐘時(shí)間的設(shè)置，然后按S1選擇對(duì)時(shí)分秒的設(shè)置，再按一下S4，退出鬧鐘的設(shè)置。在所有的設(shè)置過(guò)程中，led燈滅，表示設(shè)置。在鬧鐘響

26、的過(guò)程中，按四個(gè)鍵中的任意一個(gè)，都可以讓鬧鐘停止響。如果沒(méi)有按鍵，則蜂鳴器“滴滴”響30下，就自動(dòng)停止鬧鐘響。 程序清單如下： C程序代碼： #include #include void delay(uint z) //延時(shí)函數(shù) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void di() //蜂鳴器報(bào)警聲音 { beep=0; delay(100); beep=1; } void write_com(uchar com) //寫液晶命令函數(shù)

27、 { rs=0; lcden=0; P0=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; } void write_data(uchar date) //寫液晶數(shù)據(jù)函數(shù) { rs=1; lcden=0; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; } void init() //初始化函數(shù) { uchar num; EA=1; //打開總中斷 EX1=1; //開外部中斷1 IT1=1; //設(shè)置負(fù)跳變觸發(fā)中

28、斷 flag1=0; //變量初始化 t0_num=0; s1num=0; week=1; dula=0; //關(guān)數(shù)碼管顯示 wela=0; lcden=0; rd=0; //以下幾行在首次設(shè)置DS12C887時(shí)使用，以后不必再寫入 write_ds(0x0A,0x20); //打開振蕩器 write_ds(0x0B,0x26); //設(shè)置24小時(shí)模式，數(shù)據(jù)二進(jìn)制格式，開啟鬧鈴中斷 set_time(); //設(shè)置上電默認(rèn)時(shí)間 // ................................ write_com(0x

29、38); //1602液晶初始化 write_com(0x0c); write_com(0x06); write_com(0x01); write_com(0x80); for(num=0;num<15;num++) //寫入液晶固定部分顯示 { write_data(table[num]); delay(5); } write_com(0x80+0x40); for(num=0;num<11;num++) { write_data(table1[num]); delay(5); } } vo

30、id write_sfm(uchar add,uchar date) //1602液晶刷新時(shí)分秒函數(shù)，add為4時(shí)表示時(shí)，為7時(shí)表示分，為10時(shí)表示秒 { char shi,ge; shi=date/10; ge=date%10; write_com(0x80+0x40+add); write_data(0x30+shi); write_data(0x30+ge); } void write_nyr(uchar add,char date) //1602液晶刷新年月日函數(shù)，add為3時(shí)表示年，為6時(shí)表示月，為9時(shí)表示日 { char shi,

31、ge; shi=date/10; ge=date%10; write_com(0x80+add); write_data(0x30+shi); write_data(0x30+ge); } void write_week(char we) //1602液晶寫星期顯示函數(shù) { write_com(0x80+12); switch(we) { case 1: write_data(M);delay(5); write_data(O);delay(5); write_data(N);

32、 break; case 2: write_data(T);delay(5); write_data(U);delay(5); write_data(E); break; case 3: write_data(W);delay(5); write_data(E);delay(5); write_data(D); break; case 4: write_data(T);delay(5); write_da

33、ta(H);delay(5); write_data(U); break; case 5: write_data(F);delay(5); write_data(R);delay(5); write_data(T); break; case 6: write_data(S);delay(5); write_data(A);delay(5); write_data(T); break; case 7: write_

34、data(S);delay(5); write_data(U);delay(5); write_data(N); break; } } void keyscan() { if(flag_ri==1) { if((s1==0)||(s2==0)||(s3==0)||(s4==0)) //這里用來(lái)取消鬧鐘報(bào)警，按任意一鍵取消報(bào)警 { delay(5); if((s1==0)||(s2==0)||(s3==0)||(s4==0)) { wh

35、ile(!(s1&&s2&&s3&&s4)); di(); flag_ri=0; //清除報(bào)警標(biāo)志 } } else { if(t0_num==30) { flag_ri=0; t0_num=0; } } } if(s1==0) //檢測(cè)s1 { delay(5); if(s1==0) { s1num++; //記錄按下的次

36、數(shù) if(flag1==1) { if(s1num==4) s1num=1; } flag=1; while(!s1); di(); switch(s1num) //光標(biāo)閃爍定位 { case 1: write_com(0x80+0x40+10); write_com(0x0f); break; case 2: write_com(0x80+0x40

37、+7); break; case 3: write_com(0x80+0x40+4); break; case 4: write_com(0x80+12); break; case 5: write_com(0x80+9); break; case 6: write_com(0x80+6); break; case 7: write_com(0x80+3); break

38、; case 8: s1num=0; write_com(0x0c); flag=0; write_ds(0,miao); write_ds(2,fen); write_ds(4,shi); write_ds(6,week); write_ds(7,day); write_ds(8,month); write_ds(9,year); break; } } } if(s

39、1num!=0) //只有當(dāng)s1按下后，才檢測(cè)s2和s3 { if(s2==0) { delay(1); if(s2==0) { while(!s2); di(); switch(s1num) //根據(jù)功能鍵次數(shù)調(diào)節(jié)響應(yīng)數(shù)值 { case 1: miao++; if(miao==60) miao=0; write_sfm(10,miao);

40、 write_com(0x80+0x40+10); break; case 2: fen++; if(fen==60) fen=0; write_sfm(7,fen); write_com(0x80+0x40+7); break; case 3: shi++; if(shi==24)

41、 shi=0; write_sfm(4,shi); write_com(0x80+0x40+4); break; case 4: week++; if(week==8) week=1; write_week(week); write_com(0x80+12); break; case 5: day++;

42、 if(day==32) day=1; write_nyr(9,day); write_com(0x80+9); break; case 6: month++; if(month==13) month=1; write_nyr(6,month); write_com(0x80+6);

43、 break; case 7: year++; if(year==100) year=0; write_nyr(3,year); write_com(0x80+3); break; } } } if(s3==0) { delay(1); if(s3==0) { while(!s3);

44、 di(); switch(s1num) { case 1: miao--; if(miao==-1) miao=59; write_sfm(10,miao); write_com(0x80+0x40+10); break; case 2: fen--; if(fen==-1) fen=59;

45、 write_sfm(7,fen); write_com(0x80+0x40+7); break; case 3: shi--; if(shi==-1) shi=23; write_sfm(4,shi); write_com(0x80+0x40+4); break; case 4: week--; if(week==0)

46、 week=7; write_week(week); write_com(0x80+12); break; case 5: day--; if(day==0) day=31; write_nyr(9,day); write_com(0x80+9); break; case 6: month--;

47、 if(month==0) month=12; write_nyr(6,month); write_com(0x80+6); break; case 7: year--; if(year==-1) year=99; write_nyr(3,year); write_com(0x80+3); break; }

48、 } } } if(s4==0) { delay(5); if(s4==0) { flag1=~flag1; while(!s4); di(); if(flag1==0) //退出鬧鐘設(shè)置時(shí)保存數(shù)值 { flag=0; write_com(0x80+0x40); write_data( ); write_data( ); write_com(0x0c); write_ds(1,miao); write_ds(3,fen);

49、 write_ds(5,shi); } else //進(jìn)入鬧鐘設(shè)置 { read_alarm(); //讀取原始數(shù)據(jù) miao=amiao; //重新賦值用以按鍵調(diào)節(jié) fen=afen; shi=ashi; write_com(0x80+0x40); write_data(R); write_data(i); write_com(0x80+0x40+4); write_sfm(4,ashi); write_sfm(7,afen); write_s

50、fm(10,amiao); } } } } void write_ds(uchar add,uchar date) //寫12C887函數(shù) { dscs=0; dsas=1; dsds=1; dsrw=1; P0=add; dsas=0; dsrw=0; P0=date; dsrw=1; dsas=1; dscs=1; } uchar read_ds(uchar add) //讀12C887函數(shù) { uchar ds_date; dsas=1; dsds=1; dsrw=1; dsc

51、s=0; P0=add; dsas=0; dsds=0; P0=0xff; ds_date=P0; dsds=1; dsas=1; dscs=1; return ds_date; } //首次操作12c887時(shí)給予寄存器初始化 void set_time() { write_ds(0,0); write_ds(1,0); write_ds(2,0); write_ds(3,1); write_ds(4,14); write_ds(5,14); write_ds(6,3); write_ds(7,20); writ

52、e_ds(8,6); write_ds(9,12); } //................................. void read_alarm() { amiao=read_ds(1); afen=read_ds(3); ashi=read_ds(5); } void main() { init(); while(1) { led1=0; led2=0; led3=0; led4=0; keyscan(); if(flag_ri==1) { di

53、(); delay(100); di(); delay(500); t0_num++; } if(flag==0&&flag1==0) { keyscan(); year=read_ds(9); month=read_ds(8); day=read_ds(7); week=read_ds(6); shi=read_ds(4); fen=read_ds(2); miao=read_ds(0); write_sfm(10,miao); wri

54、te_sfm(7,fen); write_sfm(4,shi); write_week(week); write_nyr(3,year); write_nyr(6,month); write_nyr(9,day); led1=1; delay(100); led1=0; led2=1; delay(100); led2=0; led3=1; delay(100); led3=0; led4=1; delay(100); led4=0; } }

55、 } void exter() interrupt 2 { uchar c; flag_ri=1; c=read_ds(0x0c); } 頭文件代碼： #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; sbit rs=P3^5; sbit lcden=P3^4; sbit s1=P3^0; //功能鍵 sbit s2=P3^1; //增大鍵 sbit s3=P3^2; //減小鍵 sbit s4=P3^6;

56、 //鬧鐘查看鍵 sbit rd=P3^7; sbit beep=P2^3; //蜂鳴器 sbit dscs=P1^4; sbit dsas=P1^5; sbit dsrw=P1^6; sbit dsds=P1^7; sbit dsirq=P3^3; sbit led1=P1^0; sbit led2=P1^1; sbit led3=P1^2; sbit led4=P1^3; bit flag1,flag_ri; //定義兩個(gè)位變量 uchar count,s1num,flag; //其他變量定義 int t0_num; char miao,shi,fe

57、n,year,month,day,week,amiao,afen,ashi; uchar code table[]=" 20 - - "; //液晶固定顯示內(nèi)容 uchar code table1[]=" : : "; void write_ds(uchar,uchar); //函數(shù)申明 void set_alarm(uchar,uchar,uchar); void read_alarm(); uchar read_ds(uchar); void set_time(); 3.2 proteus仿真

58、 圖3.1 proteus仿真圖 3.3 硬件實(shí)現(xiàn) 3.3.1 電路調(diào)試 圖3.2 硬件圖 3.3.2 性能測(cè)試與分析 通過(guò)硬件的調(diào)試，具備如下功能： （1） 在1602液晶上顯示年、月、日、星期、時(shí)、分、秒，并且按秒實(shí)時(shí)更新顯示。 （2） 具有鬧鐘設(shè)定以及到時(shí)報(bào)警功能，報(bào)警響起時(shí)按任何鍵可取消報(bào)警。如果不按任何鍵，則“滴滴”響30下即停止。 （3） 能夠是板上的按鍵隨時(shí)調(diào)節(jié)各個(gè)參數(shù)，按鍵分為四個(gè)有效鍵，分別為功能選擇鍵，數(shù)字增大鍵，數(shù)值減小鍵和鬧鐘查看鍵。 （4） 每次有鍵按下，蜂鳴器都以短“滴”聲報(bào)警。

59、 4 結(jié)論與心得 在本次的課程設(shè)計(jì)中，接觸到了較多的專業(yè)軟件，如protues，keil，以及單片機(jī)燒錄軟件STC_ISP，在整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)的過(guò)程中，反復(fù)的學(xué)習(xí)使用軟件，使得自己對(duì)這些軟件有了跟多的認(rèn)識(shí)和掌握，較之前，能跟熟練的使用這些軟件。雖然在整個(gè)使用軟件的這些過(guò)程中，遇到了一系列的問(wèn)題，比如在用C語(yǔ)言編寫程序的時(shí)候，輸入的代碼功能不完善，還有諸如輸入法，大小寫之類的細(xì)節(jié)問(wèn)題導(dǎo)致的代碼編譯有錯(cuò)誤，無(wú)法生成Hex文件。此外，由于proteus軟件本身存在一些缺陷，在使用的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，比如同樣的程序生成的Hex文件，在有些電腦上能運(yùn)行正確，有些卻又運(yùn)行錯(cuò)誤。對(duì)待這樣的問(wèn)題，需

60、要有極大的耐心通過(guò)各種途徑來(lái)修改，可以通過(guò)選取其他類型的原件，也可以通過(guò)修改連線方法，或者加入一些較大的驅(qū)動(dòng)電阻來(lái)修改。 此外，通過(guò)查閱大量的書籍，對(duì)51單片機(jī)有了進(jìn)一步的了解，其強(qiáng)大的功能設(shè)計(jì)，有了更深刻的認(rèn)識(shí)，該課程設(shè)計(jì)相當(dāng)于是單片機(jī)課外學(xué)習(xí)的的拓展。初次接觸到了芯片DS12C887，了解到DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片功能豐富，可以用來(lái)直接代替IBM PC上的時(shí)鐘日歷芯片DS12887，同時(shí)，它的管腳也和MC146818B、DS12887相兼容。 獨(dú)立完成擴(kuò)展程序，遇到問(wèn)題小組成員一起討論學(xué)習(xí)，這樣的交流，更加有助于學(xué)習(xí)效率的提高，總之，在本次課設(shè)中，獲益匪淺，學(xué)會(huì)了將知識(shí)融會(huì)貫通，提高了自己與組員討論交流學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)也提高自己的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。 參考文獻(xiàn) [1] 郭天祥. 51單片機(jī)C語(yǔ)言教程. 電子工業(yè)出版社 [2] 李群芳 張士軍. 單片機(jī)微型計(jì)算機(jī). 電子工業(yè)出版社 [3] 康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ). 數(shù)字部分(第五版). 高等教育出版社 [4] 周潤(rùn)景 張麗娜 . PROTEUS入門實(shí)用教程. 機(jī)械工業(yè)出版社 [5] 王為青.程國(guó)鋼. 單片機(jī)KeilCx51應(yīng)用開發(fā)技術(shù).人民郵電出版社 31