单片机课程设计--电子时钟实验可定时调闹钟用LCD显示

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1、评阅单片机实验报告 姓名 学号 时间 2021.1.9 实验题目 电子数字钟 一、实验目的与要求1. 电子数字钟必须具有显示年、月、日和显示时、分、秒的功能。用LCD显示。2.具有按键时间校正功能。3.具备设定闹钟和定时闹钟功能。二、实验环境硬件环境、软件环境1.硬件环境：单片机开发板一个，计算机一台，单片机主机电源线及与计算机的连接线各一条。2.软件环境：软件Keil C51和软件Flash Magic。三、实验电路P2口输入、P1口输出实验原理图 本次实验主要使用了开发板的4个板块，分别是单片机STC89C52如图2所示、矩阵键盘如图2所示、1206LCD显示器和蜂鸣器如图3所示。其中单片

2、机芯片通过P0口把总线和矩阵键盘连接；通过P2.2和蜂鸣器间接相连，因为蜂鸣器所在的电路已经连芯片ULN2003，因此用一根杜邦线把P2.2和芯片ULN2003的第一个输入口IN1连起来。而键盘显示这一块，由于内部已经把键盘显示的电路和单片机芯片连接起来了，所以不需要借助杜邦线了。图1为实物连线图。图1 实物连线图图2 单片机机座和矩阵键盘图3 蜂鸣器和1602液晶显示器四、程序流程图主要算法： 主函数中先定时中断初始化，利用定时器中断实现走时，调用LCD显示程序和按键处理子函数，再调用显示时间函数显示初始时间值。同时，在主函数中判断当前的小时和分钟值是否等于闹钟设定的时间，假设等于那么让蜂鸣

3、器响。主函数算法的框图如图4所示。按键处理函数算法:通过键盘扫描函数得到确定哪个键盘按下，得到键盘值，如果键0按下那么暂停时钟走时；键1按下那么在当前的光标所在的时间单元加1；键2按下那么开闹钟；键3按下那么实现当前的时间单元左移一位的功能；键4按下那么在当前的光标所在的时间单元减1。时间的年月日算法：通过定时器实现时钟的走时，秒满60，分钟加1；分满60，小时加1；小时满24，日加1；至于每个月的天数根据闰年和非闰年的表格确定当月天数。 图4 主函数算法框图五、程序测试报告：调试输入数据、结果数据或状态。1.输入：源代码1 输出结果：1 电子数字钟必须具有显示年、月、日和显示时、分、秒的功能

4、。用LCD显示2具有按键时间校正功能。3具备设定闹钟和定时闹钟功能。六、体会：碰到的问题、如何解决、有何体会。1.深入了解如何运用高级语言，此次实验运用C语言进行编程，使单片机开发板实现电子时钟的功能，对汇编语言和高级语言在实现单片机功能的特点也加深了认识。体会到C语言在编程时的灵活性和不用过多考虑硬件的方便。2.该实验中主要用到几个板块，单片机控制，键盘运用，LCD显示，蜂鸣器。掌握了键盘的工作方式和扫描的特点，懂得运用C语言进行编程键盘扫描的程序；掌握LCD显示的几种功能指令，尽管LCD显示的程序较多，但是工作原理弄清楚后就清晰很多；掌握如何把硬件和软件联系起来，特别是控制定时闹钟蜂鸣器的

5、程序，由于该片单片机开发板的蜂鸣器是和步进电机等电路连在一起的，所以需要把控制蜂鸣器的连接端口找到，并用指令“sbit BEEP=P22进行定义；对单片机的应用有了更深入的认识和了解。3.蒋老师在实验过程中一直强调程序的排版格式，让我从细节上更注意排版，收获了一个美观处理文档的习惯。在实验过程中遇到了调试失败的各种问题，除了得到老师的指导，自己也主动上网搜索发生错误的各种原因，培养了解决问题的能力。七、源程序代码#include #includesbit BEEP=P22; /喇叭端口sbit RS = P24; /定义端口 sbit RW = P25;sbit EN = P26;bit Al

6、; /闹钟标志位#define DataPort P0#define KeyPort P1#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code table=0123456789;/转换成液晶显示的字符uchar table1=31,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31; /闰年uchar table2=31,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31; /非闰年uint i,j,k;uint n_hour,n_minu; /闹钟时,分uint sec,minu,

7、hour,day,mon;/秒,分,时,日，星期uint count,key;unsigned long int year; /年uchar hs,hg,mis,mig,ss,sg;uchar nhs,nhg,nms,nmg;uchar ms,mg,ds,dg;uchar yq,yb,ys,yg;uchar i_,j_,k_;/*- mS延时函数，这里使用单片机的晶振为12MHz-*/void DelayMs(uchar i_) for(j_=i_;j_0;j_-) for(k_=500;k_0;k_-)/*- 判忙函数-*/ bit LCD_Check_Busy(void) DataPort

8、= 0xFF; RS=0; RW=1; EN=0; _nop_(); EN=1; return (bit)(DataPort & 0x80); /*- 写入命令函数-*/ void LCD_Write_Com(uchar com) RS=0; RW=0; DataPort=com; DelayMs(5); EN=1; DelayMs(5); EN=0; /*- 写入数据函数-*/ void LCD_Write_Data(uchar Data) /while(LCD_Check_Busy(); /忙那么等待 DelayMs(5); RS=1; RW=0; EN=1;DataPort= Data;

9、 DelayMs(5); EN=0; /*- 清屏函数-*/ void LCD_Clear(void) LCD_Write_Com(0x01); DelayMs(5); /*- 写入字符串函数-*/ void LCD_Write_String(uchar x,uchar y,uchar *s) if (y = 0) LCD_Write_Com(0x80 + x); else LCD_Write_Com(0xC0 + x); while (*s) LCD_Write_Data( *s); s +; /*- 写入字符函数-*/ void LCD_Write_Char(uchar x,uchar y

10、,uchar Data) if (y = 0) LCD_Write_Com(0x80 + x); else LCD_Write_Com(0xC0 + x); LCD_Write_Data( Data); /*- 初始化函数-*/ void LCD_Init(void) LCD_Write_Com(0x38); /*显示模式设置*/ LCD_Write_Com(0x08); /*显示关闭*/ LCD_Write_Com(0x01); /*显示清屏*/ LCD_Write_Com(0x06); /*显示光标移动设置*/ DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x0C); /*显示开及

11、光标设置*/ /*-按键扫描函数，返回扫描键值-*/unsigned char KeyScan(void) /键盘扫描函数，使用行列反转扫描法 unsigned char cord_h,cord_l;/行列值中间变量 KeyPort=0x0f; /行线输出全为0 cord_h=KeyPort&0x0f; /读入列线值 if(cord_h!=0x0f) /先检测有无按键按下 DelayMs(10); /去抖 if(KeyPort&0x0f)!=0x0f) cord_h=KeyPort&0x0f; /读入列线值 KeyPort=cord_h|0xf0; /输出当前列线值 cord_l=KeyPor

12、t&0xf0; /读入行线值 while(KeyPort&0xf0)!=0xf0);/等待松开并输出 return(cord_h+cord_l);/键盘最后组合码值 return(0xff); /返回该值/*-按键值处理函数，返回扫键值-*/unsigned char KeyPro(void) switch(KeyScan() case 0x7e:return 0;break;/0 暂停键 case 0x7d:return 1;break;/1 加 case 0x7b:return 2;break;/2 闹钟 case 0x77:return 3;break;/3 左移 case 0xbe:r

13、eturn 4;break;/4 减 case 0xbd:return 5;break;/5 case 0xbb:return 6;break;/6 case 0xb7:return 7;break;/7 case 0xde:return 8;break;/8 case 0xdd:return 9;break;/9 case 0xdb:return 10;break;/a case 0xd7:return 11;break;/b case 0xee:return 12;break;/c case 0xed:return 13;break;/d case 0xeb:return 14;break

14、;/e case 0xe7:return 15;break;/f default:return 0xff;break; /*- 键盘控制时间函数0键-暂停键，1键-加1键， 2键-开闹钟，3键-左移键，4键-减1键-*/void jianpan() key=KeyPro(); if(key!=0xff) if(key=0)/关中断，暂停时钟 EA=EA; if(EA=0)&(Al=0) /假设闹钟关且时间暂停，那么可以改动时间 if(key=3) / 左移，i为改动标志位，按顺序改动秒分时日月年 if(i6)i+;elsei=0; else if(key=1) /加1，根据i增加对应的数值 s

15、witch(i) case 0:if(sec59)sec+;elsesec=0;break; case 1:if(minu59)minu+;elseminu=0;break; case 2:if(hour23)hour+;elsehour=0;break; case 3:if(day31)day+;elseday=0;break; case 4:if(mon0)sec-;elsesec=60;break; case 1:if(minu0)minu-;elseminu=60;break; case 2:if(hour0)hour-;elsehour=23;break; case 3:if(day

16、1)day-;elseday=31;break; case 4:if(mon1)mon-;elsemon=12;break; case 5:if(year0)year-;break; if(key=2) /闹钟开关 Al=Al; if(Al=1) /闹钟开，显示闹钟，允许设定闹钟 if(key=3) /左移，设定标志位 if(j1) j+;else j=0;else if(key=1) /加1，根据l增减设定 switch(j) case 0:if(n_hour24)n_hour+;break; case 1:if(n_minu0)n_hour-;break; case 1:if(n_minu

17、0)n_minu-;break; else if(Al=0) LCD_Write_Char(15,0, ); LCD_Write_String(10,1, ); /*- 时间的年月日算法考虑闰年和非闰年-*/ void time() /计时函数 if(sec=60) sec=0; minu+; if(minu=60) minu=0; hour+; if(hour=24) hour=0; day+; if(year%4=0&year%100!=0|year%400=0) /闰年 if(day=table1mon+1) day=0;mon+;if(mon=13)mon=0;year+;else /

18、非闰年if(day=table2mon+1)day=0;mon+;if(mon=13) mon=0;year+;/*- 定时器中断控制时钟走动-*/void time0_to()interrupt 1TH0=(65536-49872)/256;TL0=(65536-49872)%256;count+;if(count=20)/中断20次为一秒 count=0; sec+; time(); /*- 时间显示函数-*/void DISPLAY() uchar KeyPro();yq=year/1000;yb=(year/100)%10;ys=(year/10)%10;yg=year%10;hg=h

19、our%10;mis=minu/10;mig=minu%10;ss=sec/10;sg=sec%10;mg=mon%10;ds=day/10;dg=day%10;nhg=n_hour%10;nms=n_minu/10;nmg=n_minu%10; /年显示 LCD_Write_Char(0,0,tableyq); LCD_Write_Char(1,0,tableyb); LCD_Write_Char(2,0,tableys); LCD_Write_Char(3,0,tableyg); LCD_Write_Char(4,0,-); /月显示 LCD_Write_Char(5,0,tablems)

20、; LCD_Write_Char(6,0,tablemg); LCD_Write_Char(7,0,-); /日显示 LCD_Write_Char(8,0,tableds); LCD_Write_Char(9,0,tabledg); /时显示 LCD_Write_Char(1,1,tablehs); LCD_Write_Char(2,1,tablehg); LCD_Write_Char(3,1,:); /分显示 LCD_Write_Char(4,1,tablemis); LCD_Write_Char(5,1,tablemig); LCD_Write_Char(6,1,:); /秒显示 LCD_

21、Write_Char(7,1,tabless); LCD_Write_Char(8,1,tablesg); if(Al=1) /闹钟开，显示闹钟，允许设定闹钟 LCD_Write_Char(15,0,*); LCD_Write_Char(10,1,tablenhs); LCD_Write_Char(11,1,tablenhg); LCD_Write_Char(12,1,:); LCD_Write_Char(13,1,tablenms); LCD_Write_Char(14,1,tablenmg);/*-主函数-*/ void main(void) EA=1; /开中断ET0=1;TR0=1;T

22、MOD=0x01;TH0=(65536-45872)/256; TL0=(65536-45872)%256; /定时器赋初值hour=23;minu=59;sec=49; /赋初值：11点59分49秒n_hour=18;n_minu=10; /闹钟赋初值18点10分year=2021;mon=1;day=1;/年月日赋初值LCD_Init(); LCD_Write_Com(0x0F);/光标开，光标闪烁开DelayMs(750);/延时0.75秒LCD_Clear(); while(1) jianpan(); /扫描键盘 DISPLAY(); /显示时间 if(Al=1)&(n_hour=hour)&(n_minu=minu) DelayMs(1);BEEP=!BEEP;/闹钟响