单片机液晶显示“万年历”-单片机课程设计报告

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1、《单片机原理及应用》课程设计报告课题名称：单片机液晶显示“万年历”分院：机械与电气工程学院教研室：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：二○一三年五月单片机液晶显示“万年历”一、设计任务1、用字符型液晶显示模块LCD1602显示万年历的日期/时间等，如下图所示（仅供参考，可个性化差异设计，如显示学号等）：2012/05/01DHY16:47:581237892、单片机与实时时钟芯片DS1302之间通过SPI接口实现“日期/时间”数据的采集。3、用3×4行列式键盘进行校时，共有“1、2、3、4、5、6、7、8、9、0”、“校时（

2、闪烁）”和“（年/月/日/时/分/秒）切换”等十二个按键。二、硬件设计1.系统框图按照系统设计功能的要求，初步确定系统由主控模块、时控模块、显示驱动及显示模块和键盘接口模块共4个模块组成，电路系统构成框图如图1-1所示。图1-1电子万年历电路系统构成框图主控芯片使用51系列AT89C51单片机，时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DS1302。采用DS1302作为计时芯片，可以做到计时准确。更重要的是，DS1302可以在很小电流的后备电源（2.5～5.5V电源，在2.5V时耗电小于300nA），

3、而且DS1302可以编程选择多种充电电流来对后备电源进行慢速充电，可以保证后备电源基本不耗电。显示驱动采用排阻RESPACK-8驱动和LM016L液晶显示、图条/柱图显示或64点阵显示接口的小型串行输入/输出芯片。片内包括BCD译码器、多路扫描控制器、字和位驱动器和8*8静态RAM。RESPACK-8需九导线连接，每位显示数字有一个地址由微处理器写入。允许使用者选择每位是BCD译码或不译码。使用者还可选择停机模式、数字亮度控制、从1～8选择扫描位数和对所有LCD显示器的测试模式。显示模块采用普通的LCD显示屏。2.各部分介绍（包括电路

4、和主要器件介绍）2.1电路设计如图2-1示为电子万年历电路设计原理图，系统由主控制器AT89C51、时钟电路DS1302、显示驱动RESPACK-8电路，LM016L液晶显示电路及键扫描电路组成。图2-1电子万年历电路原理图2.2系统硬件概述2.2.1主控制器AT89C51ATMEL公司生产的AT89C51单片机采用高性能的静态80C51设计，并采用先进工艺制造，还带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片，市场应用最多。其主要特点如下：8KBFlashROM，可以擦除1000次以上，数据保存10

5、年。●256字节内部RAM；●电源控制模式；●时钟可停止和恢复；●空闲模式；●掉电模式；●6个中断源；●4个中断优先级；●4个8位I/O口；●全双工增强型TUAR；●3个16位定时/计数器：T0、T1(标准80C51)和增加的T2（捕获和比较）●全静态工作方式：0～24MHZ2.2.2时钟电路DS1302DS1302的性能特性：●实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进行比较；●用于高速数据暂存的31*8位RAM；●最少引脚的串行I/O；●2.5～5.5V电压工作范围；●2.5V时电流小于300nA；●用于时钟或RAM

6、数据读/写的单字节或多字节（脉冲方式）数据传送方式；●简单的三线接口；●可选的慢速充电（至VCC1）的能力。DS1302在任何数据传送时必须先初始化，把RST脚置为高电平，然后把8位地址和命令字装入移位寄存器，数据在SCLK的上升沿被访问到。在开始8个时钟周期，把命令字节装入移位寄存器后，另外的时钟周期在读操作时输出数据，在写操作时写入数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8+8，在多字节方式下为8+字节数，最大可达248字节数。如果在传送过程中置RST脚为低电平，则会终止本次数据传送，并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在VCC≥2

7、.5V之前，RST脚必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。2.3主要单元电路的设计2.3.1显示电路显示部分采用普通的LM016L液晶显示，如图2-2，以减少硬件电路。LM016L液晶模块采用hd44780控制器，hd44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能，LM016L与单片机MCU通讯可采用8位或4位并行传输两种方式，hd44780控制器由两个8位寄存器，指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）忙标志（BF），显示数RAM（DDRAM），字符发生器ROM（CGOROM）字符发生器

8、RAM（CGRAM），地址计数器RAM(AC)。IR用于寄存指令码，只能写入不能读出，DR用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM，或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据，BF为1时，液晶模块处于内