基于AT89C51单片机的LCD电子时钟设计.doc

YanCheng Institute of Technology　　 YanCheng Institute of Technology 　　课程设计说明书 课程名称 单片机应用设计 设计题目 基于单片机的时钟设计 专业 （工业）自动化 学生姓名 班级 学号 完成日期 　第1章 电子时钟的工作原理 本次设计时钟电路，使用了AT89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，用C语言程序来控制整个时钟的显示，使得编程变得更容易，这样通过五个模块：芯片、显示屏、看门狗、电源、时钟即可满足设计要求。 此设计原理图框图如图1-1所示，此电路包括以下五个部分：单片机、时钟电路、看门狗、液晶屏、电源模块、时钟振荡电路。 AT89C51主控模块 AT89C51 主控模块 DS1232 时钟电路 时钟振荡模块 DS1232看门狗 LCD1602显示模块 电源模块 图1-1 主电路设计框图 本设计采用C语言程序设计，使单片机控制数码管显示年、月、日、时、分、秒，当秒计数满60时就向分进位，分计数器计满60后向时计数器进位，小时计数器按“23翻0”规律计数。时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。当计时发生误差的时候可以用校时电路进行校正。设计采用的是时、分、秒显示，单片机对数据进行处理同时在LCD上显示。 第2章 系统硬件电路设计及元件 　　2.1 AT89C51芯片 　　AT89C51 是美国ATMEL 公司生产的8 位Flash ROM 单片机。其最突出的优点是片内ROM 为Flash ROM，可擦写1000 次以上，应用并不复杂的通用ROM 写入器就能方便的擦写，读取也很方便，价格低廉，具有片程序ROM 二级必威体育官网网址系统。因此可灵活应用于各种控制领域。 　　AT89C51 包含以下一些功能部件： 　　（1）一个8 位CPU ； 　　（2）一个片内振荡器和时钟电路； 　　（3）4KB Flash ROM ； 　　（4）128B 内RAM； 　　（5）可寻址64KB 的外ROM 和外RAM 控制电路； 　　（6）两个16 位定时/计数器； 　　（7）21 个特殊功能寄存器； 　　（8）4 个8 位并行I/O 口； 　　（9）一个可编程全双工串行口； 　　（10）5 个中断源，可设置成2 个优先级。 　　AT89C51 单片机一般采用双列直插DIP 封装，共40 个引脚，图2-1 为其引脚排列图。40 个引脚大致可分为4 类：电源、时钟、控制各I/O 引脚。 图2-1 AT89C51引脚图 　　2.1.1 电源 　　Vcc——芯片电源，接+5V；GND——接地端。 　　2.1.2 时钟 　　XTAL1、XTAL2——晶体振荡电路反相输入端和输出端。 　　2.1.3 控制线 　　控制线共有4 根，其中3 根是复用线。所谓复用线是指具有两种功能，正常使用时是一种功能，在某种条件下是另一种功能。 　　1、ALE/ PROG ——地址锁存允许/片内EPROM 编程脉冲。 　　（1）ALE 功能：用来锁存P0 口送出的低八位地址。 　　AT89C51 在并行扩展外存储器时，P0 口用于分时传送低8 位地址和数据信号，且均为二进制数。当ALE 信号有效时，P0 口传送的是低8 位地址信号；ALE 信号无效时，P0 口传送的是低8 位地址信号。在ALE 信号的下降沿，锁定P0 口传送的内容，即低8 位地址信号。 　　需要指出的是，当CPU 不执行访问外RAM 指令，ALE 以时钟振荡频率1/6 的固定频率输出，因此ALE 信号也可作为外部芯片CLK 时钟或其他需要。但是，当CPU 执行MOVX 指令时，ALE 将跳过一个ALE 脉冲。 　　PROG 功能：片内EPROM 的芯片，在EPROM 编程期间，此引脚输入编程脉冲。 　　PSEN ——外ROM 读选通信号。 　　89C51 读外ROM 时，每个机器周期内PSEN 两次有效输出。PSEN 可作为外ROM芯片输出允许OE 的选通信号。在读内ROM 或读外RAM 时， PSEN 无效。 　　3、RST/VPD——复位/备用电源。 　　（1）正常工作时，RST 端为复位信号输入端，只要在该引脚上连续保持两个机器周期以上高电平，AT89C51 芯片即实现复位操作，复位后一切从头开始，CPU 从0000H 开始执行指令。 　　（2）VPD 功能：在VCC 掉电情况下，该引脚可接上备用电源，由VPD 向片内RAM供电，以保持片内RAM 中的数据不丢失。 　　4、EA /VPP——内外ROM 选择/片内EPROM 编程电源。 　　（1） EA 功能：正常工作时， EA 为内外ROM