基于单片机控制LCD显示电子时钟设计.docx

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1、基于单片机掌握LCD 显示电子时钟设计摘要本设计使用 11.0592MHZ 晶振与单片机 AT89C52 相连接，以AT89C52 芯片为核心，承受 1602 的并行操作方式显示。通过使用该单片机，实现把时间和温度显示在 1602 液晶上，并且按秒实时更。STC89C52 单片机是由深圳宏晶科技公司推出的，功耗小，电压可选用 46V 电压供电。通过板子上的按键可随时调整时钟的年、月、日、星期、时、分、秒，按键设计3 个有效按键，分别有功能选择键、数值增大键、数值减小键。在每次的按键按下时，蜂鸣器有“滴” 的提示声。再利用 DS12887 设计实现断电自动保护显示数字的功能，当下次上电时会接着上

2、次上电前的时间连续运行。本设计的+5V 电源承受 LM1117 电压转换元件，将电源适配器转换得到的 12V 电压直接变成 5V 电压供系统使用。通过软硬件结合到达最终目的。关键词: 单片机 AT89C52;1602 液晶;电子时钟;DS12887 芯片AbstractThedesignusesa11.0592MHz crystalwithAT89C52 microcontrolleris connected to the AT89C52 chip as the core, and 1602 parallel operation. By using the microcontroller, t

3、he time isdisplayed in 1602, and updated in real time in seconds. STC89C52 microcontroller is launched by the Shenzhen-Hong Crystal Technology, Inc., low power consumption, voltage can be used to 6V voltage power supply. Through the keys on the board can always adjust the clock of the year, month, d

4、ay, week, when, minutes, seconds, button design 3 effective keys, function selection key, increase the value of the key, key decreases the value. Each time the button is pressed, the buzzer tone “drop“. Re-use the DS12887 design power-off automatically to protect the display number, then the last ti

5、me before the power to continue running when the next power. The design of the 5V power supply using LM1117 voltage conversion device, power adapter converted directly into 12V voltage 5V voltage for system use. Through a combination of hardware and software to achieve the ultimate objective.Keyword

6、s: Microcontroller AT89C52;1602 LCD;Electronic clock;DS12887chip名目第 1 章 绪论11.1 电子时钟的争论背景11.2 电子时钟的国内外争论现状1第 2 章 设计思路与方案选择32.1 系统的设计思路32.2 方案选择32.2.1 单片机芯片的选择32.2.2 显示模块准时钟芯片的选择42.2.3 温度系统方案选择42.2.4 报警系统的方案比较42.2.5 键盘掌握方案选择4第 3 章 系统的硬件设计与实现53.1 电路设计框图53.2 主要硬件电路的设计53.2.1 单片机主掌握模块的设计53.2.2 显示模块的设计93.2

7、.3 时钟电路模块的设计123.2.4 温度采集模块设计173.2.5 按键调整系统模块设计173.2.6 蜂鸣器报警模块18第 4 章 软件设计194.1 软件设计总体说明194.2 程序软件的实现19第 5 章 总结24参考文献25致谢26 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计第 1 章 绪论1.1 电子时钟的争论背景20 世纪末，在电子技术极速进展的推动下，现代电子产品以及各种高科技产品渗透到了社会的多个领域，这有力地推动了社会信息化程度以及综合科技水平的提高，但产品更的也越来越快。随着科技的进展和全球化竞争的日益剧烈， 人们对数字时钟的要求越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。

8、多功能电子钟不管在性能、样式还是用途上都发生了重大的变化，很多电子钟都已具备电子秒表、电子闹钟、温度检测等功能。多功能电子时钟除了具有根本功能外，还可以对环境温度进展检测。在很多行业生产及日常生活中，对温度的测量及掌握格外重要。目前，较为典型的温度检测掌握系统是由模拟式温度传感器、A/D 转换电路和各种单片机组成。由于模拟式温度传感器输出的模拟信号必需经过 A/D 转换环节转换为数字信号后才能与单片机等微处理器接口进展读写的操作，所以硬件电路会比较简单，且本钱较高。而以 DS18B20 为代表的型单线总线数字式温度传感器转变了这一模式， 它集温度测量和 A/D 转换于一体，这类传感器可以直接输

9、出数字量，同时与单片机接口电路构造简洁，可以广泛用于各种场合，具有较强的推广应用价值1。数字电子时钟承受数字电路实现对时、分、秒数字显示，广泛用于家庭，办公室，车站等场所，由于数字集成电路的进展和石英晶体振荡器的推广使用，数字时钟的精度大大提高，数字化钟表给人们的生产生活带来了极大的便利，而且功能得到了拓展。例如按时自动打铃、定时自动报警、时间程序自动掌握、自动启闭路灯、定时播送、通断动力设备、定时开关冰箱等，全部这些都以钟表数字化为根底。因此，争论数字时钟及扩大其应用，有着格外现实的意义2。1.2 电子时钟的国内外争论现状数字电子时钟给人们的学习、生活、工作、消遣带来极大的便利，但随着科学技

10、术的不断进展，生活节奏的加快，人们对时间计量的精度要求越来越高。可以说时间的准确已成为各行各业安全运行的根底，假设时间消灭误差而不能准时校正，会造成一系列严峻的后果和经济损失3。 第 1 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计电子时钟的设计方法有很多种，可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以用单片机编程来实现电子钟。其中，利用单片机实现的电子时钟具有编程敏捷、硬件构造简洁、便于功能扩展等特点。用单片机作为数字钟的核心掌握器，可以通过它的时钟信号实现计时功能，将时间数据经单片机输出，并利用显示器显示。通过键盘进展定时、校时。输出设备显示器可以承受液晶显示技术或者数码管显示技术4

11、。温度是一种根本的环境参数，传统方式是承受热电偶或热电阻进展测控，但是由于其简单性已渐渐被代替。近年来，美国DALLAS 公司生产的以 DSl8B20 为代表的型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储治理、气象观测、科学争论、工农业生产制造以及日常生活中。DSl8B20 集 A/D 转换和温度测量于一体，直接输出数字量，传输距离远，可以便利地实现多点测量，硬件电路构造简洁，与单片机接口几乎不需要外围元件5。智能温度传感器于上世纪 90 年月中期问世，此类传感器是计算机技术、微电子技术和自动测试技术的结晶。智能温度传感器内部一般包含温度传感器、信号处理器、A/D 转换器、存储器或存放器

12、和接口电路。有的产品还带多路选择器、随机存取存储器、只读存储器和中心掌握器。智能温度传感器能实时更并输出温度数据，适配于各种微掌握器也就是通常所说的单片机，并可通过软件来实现显示功能，其智能化取决于软件和硬件的综合开发水平。目前，型温度传感器正从模拟式向数字式、集成化向智能化及网络化的方向进展6。21 世纪后， 智能温度传感器毫无疑问正朝着高精度、多功能、总线标准化、高牢靠性及高安全性等高科技的方向快速进展，开发虚拟传感器和网络传感器、研制更先进的单片测温系统已是刻不容缓7。在日常生活和自动掌握系统中，我们时常会有对时间和温度同时进展实时监控的需求。这就给多功能的时钟供给了市场，本文给出了一种

13、基于单片机实现带温度检测的电子时钟的设计方法和实现过程。 第 2 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计第 2 章 设计思路与方案选择2.1 系统的设计思路本次设计完成电子时钟准确时间的显示、环境温度测量以及定时闹钟的功能。由于 DS12887 时钟芯片内置一个锂电池，所以即使消灭断电状况照旧可以运行十年以上不丧失数据，且重上电后不用校正时钟。硬件电路包括单片机最小系统电路、 DS12887 实时时钟芯片电路模块、LCD1602 液晶显示模块、DS18B20 温度传感器模块、按键模块、蜂鸣器报警电路模块；软件局部主要通过 c 程序的编程实现对时钟芯片进展时间数据的读写， 然后

14、通过液晶显示时间、按键操作实现功能转换及屏幕切换8。2.2 方案选择2.2.1 单片机芯片的选择STC89C52 单片机的主要特性如下：与 MCS-51 产品指令系统完全兼容全静态工作模式：033MHz 4K 字节的在线编程 Flash 存储器，1000 次擦写周期 4.05.5V 的工作电压范围三级程序存储器锁 1288 字节内部 RAM 32 个可编程 I/O 口线 2 个 16 位定时/计数器 6 个中断源低功耗空闲和掉电模式全双工串行 UART 通道中断可从空闲模式唤醒系统看门狗WDT及双数据指针具有掉电状态下的中断恢复功能掉电标识和快速编程特性敏捷的在系统编程ISP 字节或页写模式9

15、 第 3 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计2.2.2 显示模块准时钟芯片的选择承受液晶 LCD 显示，以电流刺激液晶分子产生点，显示字符的行数和液晶的点阵行。液晶功耗低、体积小、显示简洁。承受 DS12887 实现时钟记时，把时间数据送入单片机，由单片机掌握显示。DS12887 芯片是一种高性能的时钟芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进展计数，精度格外高,工作电压范围 2.5V5.5V，最小时耗电小于 300mA10。2.2.3 温度系统方案选择承受 DS18B20 直接进展测温。DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司最推出的一

16、种改进型智能温度传感器，它可以直接读出被测温度，并可依据实际要求通过简洁的编程实现 912 位的数字值读数方式。温度实现只能通过外部的温度传感器来实现。经上网查阅及市场考察， DS18b20 体积小，电路接法简洁。内部含存放器为设计实现上下限报警功能供给保障。精度为 0.5，符合我们的设计要求。2.2.4 报警系统的方案比较承受蜂鸣器实现闹钟铃声及温度超限报警。蜂鸣器具有本钱低，电路构造简洁，体积小的特点。基于设计所需功能，蜂鸣器是最正确选择。2.2.5 键盘掌握方案选择购置单个复位开关做成键盘。因其价格廉价且可以实现所需功能。对此次作品的方案选定：承受 STC89C52 作为主掌握系统；DS

17、12887 供给时钟；数字式温度传感器；液晶 1602 作为显示。 第 4 页共 26 页键盘模块 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计第 3 章 系统的硬件设计与实现3.1 电路设计框图初步确定设计系统由单片机主控模块、时钟模块、测温模块、报警模块、显示模块、键盘接口模块共 6 个模块组成，电路系统框图如图 3-1 所示。蜂鸣报警模块温度采集模块液晶 1602 显示模块DS12887 时钟模块STC89C52主掌握模块图 3-1 电路设计框图3.2 主要硬件电路的设计3.2.1 单片机主掌握模块的设计本系统承受的是深圳宏晶科技公司生产的 STC89C52 单片机，首先我们来生疏一下 ST

18、C89C52 单片机的外部引脚和内部构造。如图 3-2（1） 单片机的引脚功能STC89C52 单片机有 40 个引脚。 Vcc：电源电压+5V GND：接地 P0 口：P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口。作为输出口用时，每位能驱动 8 个 TTL 规律门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。 第 5 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换低 8 位地址和数据总线服用，在访问期间激活内部上拉电阻。 P1 口、P2 口：带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O，P1 的输出缓冲级可以驱动 4 个 TTL 规律门电

19、路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时为输入口。由于内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。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MOVXDPTR 指令时，P2 口送出高 8 位地址数据。图 3-2 STC89C52 管脚图 P3 口：带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O，P3 的输出缓冲级也可以驱动 4个 TTL 规律门电路。作输入端时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流。 第 6 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计端口引脚P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6P3.7

20、其次功能RXD串行输入口 TXD串行输出口 INT0外中断 0 INT1外中断 1T0定时/计时器 0 外部输入T1定时/计时器 1 外部输入 WR外部数据存储器写选通 RD外部数据存储器读选通P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，还有其次功能，见表 3-1 所示： 表 3-1 P3 口的其次功能图 RST：复位输入端口。当振荡器工作时，RST 引脚消灭两个以上高电平机器周期将使单片机复位。设置 SFR AUXR 的 DISRT0 可翻开或关闭该功能。DISRT0 位缺省为翻开状态。 ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE 输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。即使不访

21、问外部存储器，ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的正脉冲信号，所以它可用于定时，每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 EA/VPP：允许外部访问端口。欲使CPU 仅访问外部程序存储器地址为0000HFFFFH，EA 端必需保持低电平。需要留意的是：假设加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA 端状态。如EA 端为高电平，CPU 则执行内部程序存储器中的指令。Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的变成电压 Vpp. PSEN：程序存储允许PSEN输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51 由外部程序存储器取数据或指令时，每个两次 PSEN 机器周期有效，

22、 即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，无两次有效的 PSEN 信号。 XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端口。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端口。（2） STC89C52 单片机与MCS-51 完全兼容 看门狗WDT：WDT 由 13 位计数器和特别功能存放器中的看门狗定时器复位存储器WDTRST构成，是一种需要软件掌握的复位方式。WDT 在默认状况下无法工作；用户必需在 WDTRST 存放器地址：0A6H中依次写入 第 7 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计01EH 和 0E1H 以激活 WDT。WDT 激活后，晶振工作，WDT 在每个机器周期都

23、会增加。除了复位硬件复位或 WDT 溢出复位，无法停顿 WDT 工作。当 WDT 溢出，它将驱动 RSR 引脚输出一个高电平。 可编程串口UART在 STC89C52 中操作与 STC89C51 和 STC89C52 一样。STC89C52 系列单片机的串行通信口可以工作于同步和异步通信方式，当工作于异步方式时，可以同时进展数据的发送和接收。串行口内的接收器承受的是双缓冲构造，可以在接收到的第一个字节被读走之前开头接收其次个字节。串行口的发送和接收操作都是在特别功能存放器中的数据缓冲存放器 SBUF 中进展的，假设将数据写入 SBUF，数据会被送入发送存放器预备发送。假设执行SBUF 指令，则

24、读出的数据肯定来自接收缓存器。因此，这2 个存放器的功能决不能混淆11。 振荡电路：STC89C52 系列单片机的内部振荡器，由一个单极反相器组成。XTAL2 为反相器的输出，XTAL1 反相器的输入。在组成一个单片机应用系统时， 常承受的方式是由外部时钟源供给一个时钟信号到 XTAL1 端输入，而 XTAL2 端浮空。这种方式构造紧凑，本钱低廉，牢靠性高。在电路中，假设使用高质的晶振， C1、C2 通常都选择 30pF。 RAM：高于 7FH 内部数据存储器的地址是 8 位的，也就是说其地址空间只有 256 字节，但内部 RAM 的寻址方式实际上可供给 384 字节。低于 7fh 的直接地址

25、访问同一个存储空间，高于 7FH 的间接地址访问另一个存储空间。这样， 虽然高 128 字节区分于专用存放器 ，即特别功能存放器区的地址是重合的，但实际上它们是分开的。访问哪一个区是通过不同的寻址方式加以区分的。 定时/计数器：STC89C52 单片机内含有 2 个 16 位的定时器/计数器。当用于定时器方式时，它的输入来自内部时钟发生电路，定时器的技术频率为晶振频率的 1/12，而计数频率最高为晶振频率的 1/24。为了实现定时和计数功能，定时器中含有 3 种根本的存放器：掌握存放器、方式存放器和定时器/计数器。掌握存放器是 8 位的，用于掌握定时器的工作状态，方式存放器也是一个 8 位的存

26、放器，用于确定定时器的工作方式，定时器/计数器是 16 位的计数器，分为高字节和低字节两局部12。 SFR：SFR 是具有特别功能的全部存放器的集合，共含有 22 个不同存放 第 8 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计器，它们的地址安排在80HFFH 中。未被占用的单元，内容是不确定的。所以在编程时不应当将数据写入这些未确定的地址单元中，特别功能存放器主要有累加器 ACC、B 存放器、堆栈指针 SP、程序状态字存放器 PSW、数据指针 DPTR、I/O 端口、串行口数据缓冲器SBUF、捕获存放器、定时器存放器、掌握存放器。 中断系统：STC89C52 单片机有 6 个中断

27、源，中断系统主要由中断允许存放器 IE、中断优先级存放器 IP、优先级构造和一些规律门组成。IE 存放器用于允许或制止中断；IP 存放器用于确定中断源的优先级别；优先级构造用于执行中断源的优先排序；有关规律门用于输入中断恳求信号。在整个中断响应过程中CPU 所执行的操作步骤如下：（1） 完成当前指令的操作；（2） 将 PC 内容压入堆栈；（3） 保存当前的中断状态；（4） 阻挡同级的中断恳求；（5） 将中断程序入口地址送 PC 存放器；（6） 执行中断效劳程序；（7） 返回2。3.2.2 显示模块的设计1LCD1602 功能介绍LCD1602 各引脚功能如表 3-2 所示。表 3-2LCD16

28、02 管脚功能表（2） 根本操作时序：LCD1602 读写操作时序是直接记忆和总结读写时电平凹凸和变化，下面就 第 9 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计列出典型读写的时序要求，以便利编写程序13。读状态-输入：RS=L，R/W=H，E=H输出：D0-D7=状态字写指令-输入：RS=L，R/W=L，D0-D7=指令码，E=高脉冲输出：无读数据-输入：RS=H，R/W=H，E=H输出：D0-D7=数据写数据-输入：RS=H，R/W=L，D0-D7=数据，E=高脉冲输出：无（3） 状态字说明： 表 3-3 状态字表对掌握器每次进展读写操作之前，都必需进展读写检测，确保 STA

29、7 为 0。（4） 指令说明：表 3-4 显示模式设置表表 3-5 显示开/关及背光灯设置表（5） 数据掌握掌握器内部有一个数据地址指针，用户可通过它们访问内部的全部 80 字节RAM15。 第 10 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计（6） 数据指针设置表 3-6 数据指针设置表（7） 其他设置表 3-7 其他设置指令表（8） LCD1602 初始化过程a、延时 15ms。b、写指令 38H(不检测忙信号)。c、延时 5ms。d、写指令 38H(不检测忙信号)。e、写指令 5ms。f、写指令 38H(不检测忙信号)。g、之后每次写指令、读/写数据操作之前均需检测忙信号。

30、h、写指令 38H：显示模式设置。i、写指令 08H：显示关闭。j、写指令 01H：显示清屏幕。k、写指令 06H：显示光标移动设置。p、写指令 0CH：显示及光标设置。（9） LCD1602 的电路设计液晶 LCD1602 的 D0-D7 引脚与 STC89C52 芯片的 P2 口连接，而掌握引脚RS，R/W，CS 则分别与 P1.6，P1.5，P1.4 连接。引脚 3 接一个 1K 的电位器来调整比照度，从而到达适合的背光灯比照度16。液晶显示模块电路如图 3-3 所示。 第 11 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计图 3-3液晶显示模块3.2.3 时钟电路模块的设计

31、(1) DS12887 功能特点DS12887 是美国达拉斯半导体公司推出的时钟芯片，此芯片是基于 CMOS 技术的，将所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部，简化了外围电路， 同时它与计算机常用的时钟芯片 MC146818B 和 DS1287 芯片引脚兼容，可直接进展对等交换。主要功能有：内含一个锂电池，断电可以运行十年，并且不会丧失数据，时间功能正常运行。可计时至 2100 年前的秒、分、时、星期、日、月、年等日历信息并带有闰年补偿功能。可通过编程选择 BCD 码或者二进制数表示日历和定时闹钟。可通过编程选择 12 小时或 24 小时制，12 小时时钟模式带有 PM 和 AM提示，此外

32、还有有夏令时功能。可选择 MOTOROLA 和 INTEL 总线时序。 第 12 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计内部共有 128 个 RAM 单元，其中 14 个字节作为时钟和掌握存放器，114 字节为通用 RAM，全部 ARAM 单元数据都具有掉电保护功能。中断信号输出(IRQ)和总线兼容，定时闹钟中断、周期性中断、时钟更周期完毕中断可分别由软件屏蔽，也可分别进展测试17。三种可供选择的中断方式a、时间性中断b、周期性中断c、时钟更完毕中断(2) DS12887 的原理及管脚说明图 3-4 显示了 DS12887 管脚排列图。下面说明管脚功能：图 3-4 DS128

33、87 管脚图GND：电源接地VCC：直流电源+5V 电压。假设外部供给的 VCC 电源小于 4.25V，读写会被制止，但芯片内部计时仍在连续，重通上+5V 电源后，通过编程即可显示当前时间；假设外部供给的 VCC 电源小于 3V，电源方式切换为内部锂电池供给，同样可以保持芯片内部计时仍旧连续。MOT(模式选择)：接 VCC+5V时，芯片在 MOTOROLA 时序下工作， 接 GND 时，芯片在 INTEL 时序下工作。SQW(方波信号)：通过 15 个分频器抽头中的 13 个供给方波输出。 第 13 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计AD0AD7(双向地址/数据复用线)：

34、数据和掌握指令都通过此 8 个引脚来于单片机等掌握器传输。DS( 数据选通或读输入) ： 该引脚有两种操作模式， 视该芯片是出于MOTOROLA 模式或者 INTEL 模式，当使用 MOTOROLA 时序时，DS 是一正脉冲，消灭在总线周期的后段，称为数据选通；假设为 INTEL 时序，DS 称作(RD)， RD 与典型存贮器的允许信号(OE)的定义一样。R/W(读/写输入)：R/W 管脚同样也有两种操作模式。此引脚的两种模式与DS 相像。CS(片选输入)：在访问 DS12887 的总线周期内，片选信号必需保持为低。RESET(复位输出)：假设要保证 DS12887 有效复位，必需让该脚保持低

35、电寻常间大于 200ms。IRQ(中断申请输入)：低电平有效，可作微处理的中断输入。没有中断条件满足时，IRQ 处于高阻态。IRQ 线是漏极开路输入，要求外接上拉电阻18。3DS12887 的内部功能地址安排图DS12887 的存储器安排图如图 3-5 所示，其中 00H-09H 为时钟信息和闹钟信息存放器，0AH-0DH 为四个掌握存放器。图 3-5 DS12887 存储器安排图掌握存放器存放器 A 第 14 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计表 3-8DS12887 存放器 AUIP：更位。假设 UIP 为 1，实时时钟的更转换发生的很快，而当 UIP为 0，更转换至

36、少在 244s 内不会发生。DV0，DV1，DV2：用于晶振和复位分频链的开启。表 3-9DS12887 周期中断率和方波频率RS3，RS2，RS1，RS0：频率选择位，通过这四个位用户可以： a、用 PIE 位允许中断；b、用 SQWE 位允许SQAW 输出； c、二者同时允许并用一样的频率； d、二者都不允许。存放器 B表 3-10DS12887 存放器 B 第 15 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计SET：此位为 0，时间更正常进展，每秒计数走时一次，当此位为 1，时间更被制止，程序可对芯片进展初始化的操作和编程。PIE：周期中断允许位，PIE 为 1，则允许以选

37、定的频率拉低 IRQ 管脚，PIE为 0，则制止中断。AIE：定时闹钟中断允许位，AIE 为 1，允许中断，否则制止中断。UIE：更完毕中断允许位，AIE 为 1，允许中断，否则制止中断。SQWE：方波允许位，置 1 选定频率方波从 SQW 脚输出；为 0-时，SQW 脚为低。DM：数据模式位，DM 为 1 说明为十进制数据，而 0 说明是 BCD 码的数据。24/12：小时格式位，1 说明 24 小时制，而 0 说明 12 小时制。DSE：夏令时允许位，当 DSE 置 1 时允许两个特别的更，在四月份的第一星期日，时间从 1：59：59AM 时转变为 3：00：00AM；在十月的最终一个星期

38、日的 1：59：59AM 时转变为 1：00：00AM。当DSE 位为 0，这种特别修正不发生。存放器 C表 3-11DS12887 存放器 CIRQF：中断申请标志位。当以下表达式中一个或多个为真时，置1。PF=PIE=1；AF=AIE=1；UF=UIE=1；即：IRQF=PFPIE+AFAIE+UF UIE只要 IRQF 为 1，IRQ 管脚输出低 ，程序读存放器 C 以后或 RESET 管脚为低后，全部标志位清零。VF：更周期完毕标志位。VF 为 1 说明更周期完毕。AF：定闹中断标志位，只读，AF 为 1 说明现在时间与定闹时间匹配。BIT0BIT3：未用状态位，读出总为 0，不能写入

39、。存放器 DVRT：内部锂电池状态位，寻常应总读出 1，如消灭 0，说明内部锂电池耗尽。BIT0BIT6：未用状态位，读出总为 0，不能写入。 第 16 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计表 3-11DS12887 存放器 D(4)DS12887 的电路设计本设计中的DS12887 芯片AD0-AD7 引脚与STC89C52 芯片的P2 口相连接。MOT 引脚接地，为 INTEL 总线时序方式。因此 R/W 和 DS 引脚也为对应 INTEL 的操作模式19。时钟模块电路如图 3-6 所示。图 3-6 时钟模块电路图3.2.4 温度采集模块设计温度传感器DS18B20 的

40、接法很简洁，它的 DQ 引脚与STC89C52 芯片的P1.7 引脚相连接。这里只用到一个温度传感器，假设要使用多个则只需将全部的DS18B20 的 I/O 口接在一起即可，在具体操作时，通过读取每个芯片的内部序列号来识别20。3.2.5 按键调整系统模块设计74LS21 芯片为两组 4 输入与门正规律。本设计中的四个按键分别接到74LS21 芯片的 1A，1B，1C，1D，即4 输入与门的 4 个输入。而74LS21 的输出1Y 则接到 STC89C52 芯片的 P3.2(INT0)引脚，由于该引脚为低电平有效，当警报发生时按下四个按键中任意一个都会使输出 1Y 变为低电平，则芯片发生中断，

41、 报警停顿。同时，四个按键 key1-key4 也接到 STC89C52 芯片的 P1.0-P1.3 起到 第 17 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计调整时间日期等功能21。按键模块电路如图 3-7 所示。图 3-7 按键模块3.2.6 蜂鸣器报警模块图 3-8 报警模块蜂鸣器报警模块的作用：当定时闹钟时间到时，蜂鸣器发出预设的声音，而发光二极管则会随着音乐闪耀。本模块承受 PNP 三极管为蜂鸣器放大电流，基极通过 4.7k 电阻与单片机 STC89C52 的闲置引脚P3.5 相连接，集电极直接接地， 放射极接发光二极管和蜂鸣器22。报警模块电路如图 3-8 所示。 第

42、 18 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计第 4 章 软件设计4.1 软件设计总体说明本系统的程序承受 C 语言编写，为了便于修改和调试，系统软件承受模块化设计，程序的编写编译在软件 WAVE6000 中完成。系统中有四个按键，即：设置键 S1、切换键 S2、上调键 S3、下调键 S4。（1） 按下 S1 键，系统进入设置状态，再按下 S2 键可在除温度外的工程， 如年、月、日、时、分、秒、星期、闹钟上停留，此时可按上、下调键进展加减一操作。（2） 同时按下 S1 键和 S2 键会将当前的时间恢复到默认时间。（3） 同时按下 S3 键和 S4 键可对闹钟进展开启和关闭。4

43、.2 程序软件实现主程序流程图如图 4-1 所示开头各种初始化读取时间信息读取温度信息液晶实时显示否是否有按键操作是键值处理图 4-1 主程序流程图 第 19 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计LCD1602 液晶显示模块子程序流程图如图 4-2 所示开头初始化劳碌状态检测写入指令数据劳碌状态检测设置显示位置劳碌状态检测是写入显示数据返回图 4-2 LCD1602 子程序流程图DS12887 模块子程序流程图如图 4-3、图 4-4 所示开头定义 14 位时间数组 date time读取 DS12887 时间数据到数组date time在LCD1602 上显示数据time

44、date返回图 4-3 DS12887 时间显示流程图 第 20 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计开头返回开中断1关中断1 延时40ms当前值减 1是否音乐播放是否使能设置使能且 S3按下否是当前值加 1播放音乐是否设置使能且 S3按下音乐使能制止退出设置开中断1开头设置跳出中断是设置使能是否为 1否否S1和S2是否同时按下是设置使能取反是否S1是否按下把时间设置为默认值否S3和S4是否同时按下闪耀光标跳到下一位是设置使能且 S2按下否是开闹钟K=1?是K取反否关闹钟图 4-4 DS12887 时间设置流程图 第 21 页共 26 页 基于单片机掌握 LCD 显示电子时钟设计DS18B20 模块子程序流程图如图 4-5 所示开头初始化 DS18B20发跳过 ROM 指令发温度转换指令等待转换初始化 DS1