基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计毕业设计论文(编辑修改稿)

基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

钟频率微调和稳定的作用，因此，在本时钟系统的的实际应用中一定要正确的选择参数 （ 30 3 PF） ，并保证对称性（尽可能匹配），选用正牌厂家生产的瓷片或云母电容，如果可能的话，温度系数要尽可能地低。 实验表明，这两个电容元件对时钟的  走时误差有很大的关系。 基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计 3 图 2 系统时钟电路 复位电路 随着微电子技术的的飞速发展，单片机的性能迅速提高，在运算 .逻辑控制 .智能化方面显示出非凡的优势 ,在很大程度上取代了原来由数字逻辑电路 .运算放大电路组成的检测 .控制电路 ,应用非常广泛。 但由于它存在着死机 .程序跑飞等致命缺陷 ,使它在许多重要场合的应用受到限制。 在抗干扰方面的许多技术，比如设计软件陷阱 .加硬件看门狗电路等 ,可使这一问题有较好的解决 ,但仍然存在以下问题 :1 看门狗动作时 ,意味着已经出现了错误 ,且运行了一段时间 ,这在有 些场合是不允许的。 2 有时程序出现死循环错误 ,但是刚好把看门狗控制环节包含进去 ,对于这样的错误采用看门狗无法识别。 3 在检测控制周期比较长的系统中 ,单片机花大量时间等待外设 ,执行等待命令的同时会受到干扰。 针对这些情况，我们在实践中尝试了主动复位的办法，采用等间隔的脉冲或根据外部条件对单片机进行复位唤醒。 每次复位后，单片机执行相应的程序，执行完任务后及时进入休眠，等待下次复位。 用此方法较好地解决了上述问题，并在农用变压器综合保护器实验中得到了较好的效果。 下面以 51 系列单片机为例探讨具体原理与实现方法，复位信号 为高电平。 本设计采用的是电复位方式。 RC 复位电路的实质是一介充放电电路，现综合图 3 说明这种复位电路的特点。 系统上电时该电路提供有效的复位信号 RST（高电平）直至系统电源稳定后撤消复位信号（低电平）。 理论上说， 51 系列单片机复位引脚只要外加 2 个机器周期的有效信号即可复位，即只要保证t=RC2M(机器周期 )便可 ,但实际设计中 ,通常取 C1=10uf 以上 ,R1 通常取 10K左右。 实践发现 R1 如果取值太小，例如 1K，则会导致 RST 信号驱动能力变差基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计 4 而无法使系统可靠复位。 图 3 中的虚线所接的续流二极管 D1 对于改善复位 性能，其着重要作用，它的作用是在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电，因此一定宽度的电源毛刺（如波形中的 A 点）也可令系统可靠复位。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C33 3 P FR11 0 k 图 3 RC 复位电路 LCD 显示电路 本设计采用的 LCD 液晶显示器来显示时钟的时间。 液晶显示器是采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。 由于通过控制是否透光来控制亮与暗，当色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。 对于画面稳定 .无闪烁感的液晶显示器 ,刷新率不高但图象也很稳定。 LCD 显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光，所以它做到了真正 的完全平面。 一些高档的数字 LCD 显示器采用了数字方式传输数据 .显示图象 ,这样就不会产生由于显卡造成的色彩偏差或损失。 完全没有辐射的优点，即使长时间观看 LCD 显示器屏幕也不会对眼睛造成很大的伤害。 LCD 显示器的工作原理 ： LCD 由两块玻璃板构成，厚约 1mm，其间由包含有液晶材料的 5um 均匀间隔隔开。 因为液晶材料本身并不发光，所以在显示器两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。 背光板发出的光线在穿过第一 层偏振过滤层之后进入包含成千上万液基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计 5 晶液滴的液晶层。 液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。 在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极之间分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶的材料的作用类似于一个个小的光阀。 在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。 当 LCD 中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规律的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。 图 4 LCD 液晶显示 AT89C52 单片机芯片 本设计采用的 AT89C52 单片机芯片来实现电子钟的设计的。 AT80C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。 AT89C52 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉价的方案。 如下图所示： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427UA T 8 9 C5 2图 5 基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计 6 AT89C52 单片机芯片的主要特征有：与 MCS51 兼容， 4K字节可程闪烁存储，数据保留时间长达十年，内含有 128*8 位内部 RAM， 32 可编程 I/O 线，两个 16 位定时器 /计数器， 5 个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡 器和时钟电路。 AT89C52 单片机芯片还具有镇荡器特性： XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。 该反向放大器可以配置为片内振荡器。 石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。 如采用外部时钟源驱动器件， XTAL2 应不接。 有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 AT89C52 单片机芯片管脚说明： VCC：供电电压； GND： 接地 ； P0 口： P0 口为一个 8 位漏极开路双向 I/O，每脚可吸收 8TTL 门电源； P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻 的 8 位双向 I/O口， P1 口缓冲器能接收输入 4TTL 门电流； P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收输出 4 个 TTL 的门电流； P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输 出 4 个 TTL 门电流；当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ TTL）这是由于上拉的缘故。 P3 口也可以作为AT89C52 的一些特殊功能口。 基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计 7 3 软件设计 本设计采用中断方式进行设计程序的，在中断中应注意的问题： 采用中断的方式，最好将定时器中断的优先级设置为最高层，关于程序数据的稳定性应注意两个问题：一、在低优先级中断响应时 ,应在入栈保护数据时禁止高优先级的中断响应。 二、在入栈保护有关数据后 ,对中断程序执行有响应的状态图 ,寄存器 ,必须恢复为复位状态的值。 例如，在以下程序中，由于用到了十进制调整，所以在中断进入时，将 PSW 中的 AC， CY 位清零。