多功能计时器的设计.docVIP

一．设计要求： 任务 设计并制作一个可以完成足球、篮球比赛及其他用处途的多用计时装置。 设计要求 基本要求 LED数码管显示计时结果； 适用于足球、篮球各种倒计时要求； 根据比赛要求设置相应的按键； 电源由外部提供，+5V； 计时时间到报警。 2)发挥要求 ① 改用LCD显示； 增加其他计时功能； 由6V电池供电（稳压电源提供）； 时间到乐曲报警； 整体电路效率60%； 计时精度1s/h。 二．系统实现： 本系统由软件与硬件仿真电路两部分组成，通过keil与protues联调实现足球、篮球计时的各种要求。系统由LCD1602显示，七个按键控制开始暂停选择等功能。 2.1硬件仿真电路图 2.2系统设计程序总流程图 三．主要硬件部分设计与选型 3.1 LCD1602显示器 为了获得更好的效果本设计并没有采用常见的LED，而是采用了型号为LM016L的 LCD。LCD有LED数码显示更好的更的直观效果，也更加经久耐用。液晶显示模块体积小功耗低、显示内容丰富，现在字符型液晶显示模块已经是应用设计中最常用的信息显示器件了。2行16列液晶 可显示2行16列英文字符，有8位数据总线D0-D7，RS，R/W，EN三个控制端口（共14线），工作电压为5V。没背光，和常用的1602B功能和引脚一样（除了调背光的二个线脚 该模块也可以只用D4-D7作为四位数据分两次传送。这样的话可以节省MCU的I/O口资源。引脚说明 VDD：电源正极，4.5－5.5V，通常使用5V电压VL：LCD对比度调节端，电压调节范围为0－5V。接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，但对比度过高时会产生“鬼影”，因此通常使用一个10K的电位器来调整对比度，或者直接串接一个电阻到地RS：MCU写入数据或者指令选择端。MCU要写入指令时，使RS为低电平；MCU要写入数据时，使RS为高电平R/W：读写控制端。R/W为高电平时，读取数据；R/W为低电平时，写入数据E：LCD模块使能信号控制端。写数据时，需要下降沿触发模块。 D0－D7：8位数据总线，三态双向。如果MCU的I/O口资源紧张的话，该模块也可以只使用4位数据线D4－D7接口传送数据。BLA： LED背光正极。需要背光时，BLA串接一个限流电阻接VDD，BLK接地，实测该模块的背光电流为50mA左右BLK： LED背光地端。序号 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 显示开/关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器地址 0 0 1 显示数据存贮器地址 9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址 10 写数到CGRAMDDRAM） 1 0 要写的数据内容 11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据内容 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 LCD1602的读写时序图 四、主要功能模块程序设计 这里只介绍LCD1602显示程序 本系统使用LCD1602实现显示，只要参照LCD1602的使用手册进行初始化和程序编写就可以显示，即在程序编写中添加LCD1602的驱动程序。这里的驱动程序主要包括：初始化函数、设置显示坐标、写字符函数及写字符串函数。LCD1602的部分读写控制时序程序如下所示： 写命令函数：向寄存器写入控制字 参数：A--控制字 W_CMD: ACALL WAIT； //侧忙碌状态 CLR RW； //写命令时，R/W为低电平 CLR RS； //写入指令。RS为低电平 SETB E； //置高使能线 ． MOV LCD, A； // 接收命令字并送到数据总线上 CLR E： //在使能线的下降沿写入数据 RET (2)写数据函数：向寄存器写入数据 参数：A--待要显示数据 W_DATA: ACALL WAIT //侧忙碌状态 SETB RS //写数据时，RS为高电平 CL