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基于51單片機的電子表課程設計說明書下載(Word格式文檔)

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單片機課程設計任務書

題  目
基于51單片機的電子表
課題性質
工程設計
課題來源
自選
指導教師

主要內容
（參數）
利用51單片機實現以下功能:
電子時鐘可以正常計時。
可以對電子時鐘進行調節。
調節時有光標閃爍。
任務要求
（進度）
第1-2天：熟悉課程設計任務及要求，查閱技術資料，確定設計方案。
第3-4天：按照確定的方案設計單元電路。要求畫出單元電路圖，元件及元件參數選擇要有依據，各單元電路的設計要有詳細論述。
第5-6天：軟件設計，編寫程序。
第7-8天：軟件調試。
第9-10天：撰寫課程設計報告。要求內容完整、圖表清晰、文理流暢、格式規范、方案合理、設計正確，篇幅合理。

目錄
1  系統概述
1.1  設計目的
1.2  設計內容
1.3  設計目標
2  方案論證
2.1  用開發板進行電子鐘的設計
2.2  用實物進行電子鐘的
3  硬件設計
3.1  系統的原理
3.2  部分電路圖
3.3   I/O分配
3.4  元器件選型
4  軟件設計
4.1  主源程序
4.2  lcd1602源程序
4.3  1302時鐘源程序
5  系統調試
設計心得
參考文獻


1  系統概述
1.1  設計目的

1.熟悉DS1302的工作原理與過程

2.熟悉LCD1602液晶屏的工作原理和過程

3.熟悉掌握51的c程序編寫

4結合DS1302和LCD1602液晶屏設計出電子表

1.2  設計內容

1.使液晶屏中顯示秒分時日月年星期等功能

2.液晶屏中的初始時間可調節

3.液晶屏中的時間日期可調

4每次調節時都有光標閃爍

1.3  設計目標

1.在51開發板上能夠實現時間日期的顯示

2.學會開發板的基礎知識

3.可穩定調節和計時

4.熟悉掌握c語言的編寫

2  方案論證
2.1  用開發板進行電子鐘的設計

用開發板進行設計時，可以采用keil4軟件中51功能，在其中編寫c語言，然后生成hex文件，根據設計的需要查資料進行編寫。對于新手來說，這是一個不錯的選擇，可以隨時進行錯誤的識別和更改，大大提高了效率，為以后的單片機學習打下基礎。在用開發板進行編寫程序時，先進行主函數的編寫，然后根據主函數所需要的東西，再繼續編寫其他程序。在主函數中，主要是按鍵的設置和時間調節的循環。然后再加入lcd和ds1302的功能便可以實現時鐘的顯示。這樣做不僅節約了成本，還為以后編寫程序打下了基礎。

2.2  用實物進行電子鐘的

用實物進行設計，需要進行元器件的焊接，并且在焊接過程中易出現錯誤導致設計的失敗，而且用匯編語言進行編寫程序時，會增加設計難度，通常來說，一條c語言可以轉化成多條匯編語言，相比較，用開發板進行設計更方便，所以選擇用開發板進行設計。

3  硬件設計
3.1  系統的原理

開發板通過USB自動下載電路下載開發板連接電腦的裝置，然后給開發板供電，然后通過DS1302時鐘芯片、LCD1602、開關、STC89C52芯片各自引腳連接在一起，組成基本的硬件連接，然后在keil4上面編寫軟件，經過開發板自帶的燒錄軟件運行程序。

圖一：系統工作原理圖

3.2  部分電路圖

圖二：STC89C52芯片引腳連線

圖三：LCD1602液晶屏引腳連線

圖四：開關引腳連線

圖5：USB自動下載電路引腳連線

圖6：DS1302時鐘芯片引腳連線

3.3   I/O分配

LCD1602的DB0到DB7 8個引腳接p0口，RS接p2.6口，RW接p2.5口，E接p2.7口。如圖三所示

開關的K1接RXT（p3.1），K2接TXD（p3.0），K3接p3.2，K4接p3.3。如圖四所示

DS1302芯片的SCLK引腳接p3.6，I/O引腳接p3.4，CE引腳接p3.5。如圖六所示

3.4  元器件選型

LCD1602液晶屏一個

DS1302時鐘芯片一個

STC89C52芯片一個

晶振、電阻、電容、開關若干



5  系統調試

下載開發板自帶的燒錄軟件，調試運行結果如下

圖7：運行結果

圖8：運行初始狀態

圖9：調節后的時間

在調試過程中，一開始沒有光標的閃爍，不確定具體調節的是那一位，后來根據lcd1602的原理設置其閃爍，知道調節后是哪一個時間和日期。后來在設置星期的時候怎么都設置，怎么都不出來7，后來檢查源程序，發現程序中不包含7，修改以后，可以實現時間日期的準確調節，并能夠準確的按照時鐘連續運行下去。

設計心得

經過這次課程設計，讓我充分認識了自己的不足，太多的基礎知識不知道，導致這個過程變得非常艱難。最開始的時候是準備做一個上課講過的簡單的時鐘，僅僅包含有時分秒，直接弄上一個編程語言然后就可以實現了，但是還有許多的

定義不知道如何去設置，于是就在開發板上面找到包含時分秒日月星期年的程序，然后看最基礎的教學視頻，把lcd1602和1302時鐘芯片還有開關等組裝成一個時鐘秒表，其中的程序有錯誤的，有何自己設計不同的，于是便根據最基本的知識來看程序，然后進行修改，稍微有點錯誤就會導致程序的無法進行，可見學習單片機是一個嚴謹的過程，容不得絲毫馬虎。反正是最后做出來的時候，只有一個感覺，太累了，好不容易。如果基礎知識牢固的話，那么現在的我應該是很隨意的就設計出來這個電子表，但是實際情況卻不是這樣，花了大量的時間去重新學習基礎知識，使設計緩慢的進行下去。

    在設計的過程中，遇到過很多的困難，像windows8上面裝keil4，出現了不兼容的問題，在網上多處搜索得到的答案都是換windows7，但問了多個以前裝過keil4的同學，終于知道了如何解決，設置系統不更新，然后根據開發板贈送的光盤上面的步驟一步步完成了安裝，然后對整個程序進行修改，無奈的是改完程序后編譯沒有錯誤，但是就是顯示不出來東西，找了好久也找不到解決的辦法，只好用源程序進行簡單的修改來實現我的功能。可以這樣說，這次的課程設計是一次不成功的設計。在以后的學習中，一定要認真學習，熟練的掌握單片機與編程知識。


4  軟件設計
4.1  主源程序
  1. void main()
  2. {
  3.               unsigned char i;
  4.               Int0Configuration();
  5.               LcdInit();
  6.               Ds1302Init();
  7.               while(1)
  8.               {            
  9.                             if(SetState==0)
  10.                             {
  11.                                           Ds1302ReadTime();
  12.                             }
  13.                             else
  14.                             {
  15.                                           if(K1==0)                            //檢測按鍵K1是否按下
  16.                                           {
  17.                                                         Delay10ms();              //消除抖動
  18.                                                         if(K1==0)
  19.                                                         {
  20.                                                                       SetPlace++;
  21.                                                                       if(SetPlace>=7)
  22.                                                                                     SetPlace=0;                                                                     
  23.                                                         }

  25.                                                         while((i<50)&&(K1==0))              //檢測按鍵是否松開
  26.                                                         {
  27.                                                                       Delay10ms();
  28.                                                                       i++;
  29.                                                         }
  30.                                                         i=0;
  31.                                           }
  32.                                           if(K2==0)                            //檢測按鍵K2是否按下
  33.                                           {
  34.                                                         Delay10ms();              //消除抖動
  35.                                                         if(K2==0)
  36.                                                         {
  37.                                                                       TIME[SetPlace]++;
  38.                                                                       if((TIME[SetPlace]&0x0f)>9)                                                                      //換成BCD碼。
  39.                                                                       {
  40.                                                                                     TIME[SetPlace]=TIME[SetPlace]+6;
  41.                                                                       }
  42.                                                                       if((TIME[SetPlace]>=0x60)&&(SetPlace<2))                            //分秒只能到59
  43.                                                                       {
  44.                                                                                     TIME[SetPlace]=0;
  45.                                                                       }
  46.                                                                       if((TIME[SetPlace]>=0x24)&&(SetPlace==2))                            //小時只能到23
  47.                                                                       {
  48.                                                                                     TIME[SetPlace]=0;
  49.                                                                       }
  50.                                                                       if((TIME[SetPlace]>=0x32)&&(SetPlace==3))                            //日只能到31
  51.                                                                       {
  52.                                                                                     TIME[SetPlace]=0;            
  53.                                                                       }
  54.                                                                       if((TIME[SetPlace]>=0x13)&&(SetPlace==4))                            //月只能到12
  55.                                                                       {
  56.                                                                                     TIME[SetPlace]=0;
  57.                                                                       }            
  58.                                                                       if((TIME[SetPlace]>=0x8)&&(SetPlace==5))                            //周只能到7
  59.                                                                       {
  60.                                                                                     TIME[SetPlace]=1;
  61.                                                                       }                           
  62.                                                                       if(SetPlace==5)                            //月只能到12
  63.                                                                       {
  64.                                                                                     TIME[SetPlace]=;
  65.                                                                       }            
  66.                                                         }
  67.                                                       
  68.                                                         while((i<50)&&(K2==0))              //檢測按鍵是否松開
  69.                                                         {
  70.                                                                       Delay10ms();
  71.                                                                       i++;
  72.                                                         }
  73.                                                         i=0;
  74.                                                       
  75.                                           }                                                                                   
  76.                             }
  77.                             LcdDisplay();            
  78.               }
  79.             
  80. }
復制代碼


4.2  lcd1602源程序

void LcdDisplay()
{
              LcdWriteCom(0x80+0X40);
              LcdWriteData('0'+TIME[2]/16);                                                        //時
              LcdWriteData('0'+(TIME[2]&0x0f));                                                      
              LcdWriteData('-');
              LcdWriteData('0'+TIME[1]/16);                                                        //分
              LcdWriteData('0'+(TIME[1]&0x0f));            
              LcdWriteData('-');
              LcdWriteData('0'+TIME[0]/16);                                                        //秒
              LcdWriteData('0'+(TIME[0]&0x0f));

              LcdWriteCom(0x80);
              LcdWriteData('2');
              LcdWriteData('0');
              LcdWriteData('0'+TIME[6]/16);                                          //年
              LcdWriteData('0'+(TIME[6]&0x0f));
              LcdWriteData('-');
              LcdWriteData('0'+TIME[4]/16);                                          //月
              LcdWriteData('0'+(TIME[4]&0x0f));
              LcdWriteData('-');
              LcdWriteData('0'+TIME[3]/16);                                          //日
              LcdWriteData('0'+(TIME[3]&0x0f));
              LcdWriteCom(0x8D);
              LcdWriteData('0'+(TIME[5]&0x07));              //星期      

      
4.3  1302時鐘源程序


  1. void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat)
  2. {
  3.               uchar n;
  4.               RST = 0;
  5.               _nop_();

  7.               SCLK = 0;//先將SCLK置低電平。
  8.               _nop_();
  9.               RST = 1; //然后將RST(CE)置高電平。
  10.               _nop_();

  12.               for (n=0; n<8; n++)//開始傳送八位地址命令
  13.               {
  14.                             DSIO = addr & 0x01;//數據從低位開始傳送
  15.                             addr >>= 1;
  16.                             SCLK = 1;//數據在上升沿時，DS1302讀取數據
  17.                             _nop_();
  18.                             SCLK = 0;
  19.                             _nop_();
  20.               }
  21.               for (n=0; n<8; n++)//寫入8位數據
  22.               {
  23.                             DSIO = dat & 0x01;
  24.                             dat >>= 1;
  25.                             SCLK = 1;//數據在上升沿時，DS1302讀取數據
  26.                             _nop_();
  27.                             SCLK = 0;
  28.                             _nop_();            
  29.               }            
  30.                            
  31.               RST = 0;//傳送數據結束
  32.               _nop_();
  33. }
復制代碼

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