单片机课程设计报告--杨双卉(完整版)

单片机课程设计论文题目：基于STC89C52单片机的电子时钟（日历）学院：材料与光电物理学院专业：测控技术与仪器二班姓名：杨双卉学号：2008700902指导教师：王子涵副教授同组成员：陈小江完成日期：2011年9月7日-1-目录目录------------------------------------------------------------------------------1摘要------------------------------------------------------------------------------2一、实验要求----------------------------------------------------------------2二、实验主要元器件介绍-------------------------------------------------32.1STC89C52单片机简介---------------------------------------------32.2LCD1602简介-------------------------------------------------------62.3软件平台--------------------------------------------------------------7三、实验原理与设计内容-------------------------------------------------73.1实验原理--------------------------------------------------------------73.2三个组成部分--------------------------------------------------------73.3键盘控制模块--------------------------------------------------------8四、调试过程----------------------------------------------------------------84.1硬件调试--------------------------------------------------------------84.2软件调试--------------------------------------------------------------94.3测试数据与数据分析-----------------------------------------------9五、程序流程图-------------------------------------------------------------10六、任务分工与成果展示-------------------------------------------------116.1前期准备--------------------------------------------------------------116.2课程设计过程--------------------------------------------------------116.3个人主要工作及遇到问题-----------------------------------------116.4成果展示--------------------------------------------------------------12七、课程设计总结思考与致谢-------------------------------------------13八、参考文献----------------------------------------------------------------14附录一：（程序）-------------------------------------------------------------15附录二：（原理图）----------------------------------------------------------25附录三：（实物图）----------------------------------------------------------25附录四：（元件清单）-------------------------------------------------------26-2-摘要：数字电子钟系统设计已经成熟,但是目前系统设计时基本都是采用LED作为显示电路,造成硬件电路复杂、功耗高、产品体积庞大等特点;液晶显示模块由于具有低功耗、寿命长、体积小、显示内容丰富、价格低、接口控制方便等优点,因此在各类电子产品中被极广泛地推广和应用。字符型液晶显示模块是一类专门用于显示字母、数字、符号等点阵式液晶显示模块。本系统设计采用字符型液品显示模块LCD1602作为显示器件,这样不仅简化了系统的硬件设计,而且极大地提高了系统的可靠性。本文详细介绍了以液晶显示器LCD1602作为系统输出的数字电子钟设计方案,其中包括LCD原理及接口方法、硬件电路设计、软件程序编制等内容,并在Proteus中进行了仿真验证。关键词：STC89C52单片机、电子时钟、键盘控制、Proteus仿真。一、实验要求课题名称：基于单片机STC89C52的电子时钟（附加日历功能）。设计要求：本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片STC89C52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、日、月、年、星期七个计数单元中的值。目的及意义：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-3-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。二、实验主要元器件介绍2.1、STC89C52单片机简介STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-FlashProgramableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。单片机总控制电路如下图1：图4—1单片机总控制电路（图一）-4-主要特性如下：工作电压：5.5v~3.3v(5v单片机)/3.8v~2.0v(3v单片机)工作频率范围：0~40MHZ,相当于8051的0~80MHZ,实际工作频率可大48MHZ。用户应用程序空间为8K字节片上集成512字节RAM通用I/O口（32个）,复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口使用时，需加上拉电阻。具有EEPROM功能与看门狗功能具有3个16位的定时器/计数器。及定时器T0.T1.T2。工作模式：掉电模式：典型功耗小于0.1uA，可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序。正常工作模式：典型功耗4mA~7mA空闲模式：典型功耗2mAP0口：是一组8位漏极开路型双向I／O口，也即地址／数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。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FIash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：是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O口，P1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（IIL）。FIash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。P2口：是一个带有内部上拉电阻的8位双向I／O口，P2的输出缓冲级可驱动-5-（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（IIL）。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@RI指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。P3口：是一组带有内部上拉电阻的8位双向I／O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3口除了作为一般的I／O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE／PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的l／6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。-6-2.2、LCD1602简介液晶显示屏LCD1602（如图3）以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越来广泛的应用。这里介绍的是字符型液晶模块是一种5*7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示内容可分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等等，本设计用的是常用的2行16个图2字的1602液晶模块。主要用于显示时间和定时时间，并且具有字符对比度调节和背光功能。其引脚功能如下：第1脚：VSS为地电源第2脚：VDD接5V正电源第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。第15～16脚：空脚-7-2.3软件平台1）Keil编程Keil的开发工具的使用的基本过程：1○创建C或汇编语言的源程序；2○编译或汇编源文件；3○纠正源文件中的错误；4○从编译器和汇编器连接目标文件；5○测试连接的应用程序。2）Proteus仿真Proteus软件不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。在编译方面，它也支持IAR，Keil，PLAB等多种编译器。三、实验原理与设计内容3.1