基于51单片机的日历时钟显示系统设计毕业论文(编辑修改稿)

基于51单片机的日历时钟显示系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

节。 程序校验时，需要外部上拉电阻。 4) P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P1 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 此外， 和 分别作定时器 /计数器 2 的外部计数输入（ ）和时器 /计数器 2的触发输入（ ），具体如下所述。 在 Flash 编程和校验时， P1 口接收低 8 位地址字节。 引脚号的第二功能： ① T2（定时器 /计数器 T2 的外部计数输入），时钟输出 ② T2EX（定时器 /计数器 T2 的捕捉 /重载触发信 号和方向控制） ③ MOSI（在系统编程用） ④ MISO（在系统编程用） ⑤ SCK（在系统编程用） 5) P2 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 输出缓冲器能驱 动 4 个 TTL逻辑电平。 对 P2 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 8 在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器时， P2 口送出高八位地址。 在这种应用中， P2 口使用很强的内部上拉 发送 1。 在使用 8 位地址访问外部数据存储器时，P2 口输出 P2 锁存器的内容。 在 Flash 编程和校验时， P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。 6) P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P3 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 Flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号。 引脚号的第二功能： ① RXD(串行输入口 ) ② TXD(串行输出口 ) ③ INTO(外中断 0) ④ INT1(外中断 1) ⑤ TO(定时 /计数器 0) ⑥ T1(定时 /计数器 1) ⑦ WR(外部数据存储器写选通 ) ⑧ RD(外部数据存储器读选通 ) 此外， P3 口还接收一些用于 FLASH 闪存编程和程序校验的控制信号。 7) RST—— 复位输入。 当振荡器工作时， RST 引脚出现两个机器周期以上 高电平将 是单片机复位。 8) ALE/PROG—— 当访问外部程序存储器或数据存储器时， ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。 一般情况下， ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。 要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 对 FLASH 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ PROG）。 如有必要，可通过对特殊功能寄存器（ SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活。 此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 禁止位无效。 9) PSEN—— 程序储存允许（ PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。 10) EA/VPP—— 外部访问允许，欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000HFFFFH）， EA 端必须保持低电平（接地）。 需注意的是：如果加密位 LB1 被编程，复位时内部会锁存 EA 端状态。 如 EA 端为高电平（接 Vcc 端）， CPU 则执行内部程序存储器的指令。 Flash 存储器编程时，该引脚加上 +12V 的编程允许电源（ Vpp），当然这必须是该器件是使用 12V 编程电压（ Vpp）。 11) XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 12) XTAL2：来自反向振荡器的输出。 DS1302 实时时钟芯片 DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电路，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 ～。 采用三线接口与 CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM 数据。 DS1302 内部有一个 31 8 的用于临时性存放数据的 RAM 寄存器。 9 DS1302 是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主电源 /后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。 (1) 引脚功能及结构 DS1302 的引脚如图 32 所示。 图 32 DS1302 引脚及内部结构图 其中 Vcc1 为后备电源， Vcc2 为主电源。 在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 两者中的较大者供电。 当 Vcc2 大于 Vcc1＋ 时，Vcc2 给 DS1302 供电。 当 Vcc2 小于 Vcc1 时， DS1302 由 Vcc1 供电。 X1 和 X2 是振荡源，外接 晶振。 RST 是复位 /片选线，通过把 RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。 RST 输入有两种功能：首先， RST 接通控制逻辑，允许地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。 当 RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对 DS1302 进行操作。 如果在传送过程中 RST 置为低电平，则会终止此次数据传送， I/O 引脚变为高阻态。 上电运行时，在 Vcc 之前， RST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。 I/O 为串行数据输入输出端 (双向 )，后面有详细说明。 SCLK 为时钟输入端。 DS1302 的引脚功能如表 31所示： 表 31 DS1302 引脚功能表 引脚号 引脚名称 功能 1 Vcc2 主电源 2， 3 X1， X2 振荡源，外接 32768HZ 晶振 4 GND 地线 5 RST 复位 /片选线 1234 5678VC C 1 VC C 2X 1 SC LKX 2 I / OGND RST电源控制VCC 1VCC 2GND输入移位寄存器实时时钟振荡器与分频器命令与控制逻辑31 * 8 RAMX 1 X 23 . 2768 KHZI / OSC LKRST 10 6 I/O 串行数据输入 /输出端（双向） 7 SCLK 串行数据输入端 8 Vcc1 后备电源 LCD1602 液晶显示芯片 (1) LCD1602 内部结构框图如图 33 所示。 从大的方面看， LCD 内部结构主要包括控制器、驱动器、显示装置三部分。 从小的方面看， LCD 内部结构主要包括以下 几个部分： 图 33 LCD 内部结构框图 控制器采用 HD44780，驱动器采用 HD44100。 HD44780 是集控制器、驱动器于一体，专用于字符显示控制驱动集成电路。 HD44100 是作扩展显示字符位的。 HD44780 是字符型液晶显示控制器的代表电路。 HD44780 集成电路的特点： 1) 可选择 5*7 或 5*10 点字符。 2) HD44780 不仅可作为控制器，而且还具有驱动 16*40 点阵液晶像素的能力，并且 的驱动能 力可通过外接驱动器扩展 360 列驱动。 HD4478 可控制字符高达每行 80 个字，也就是 5*8=400 点。 HD44780 内藏有 16 路行驱动器和 40 路列驱动器，所以 HD44780 本身就具有驱动 16*40 点阵 LCD 的能力。 3) HD44780 的显示缓冲区 DDRAM、字符发生存储器 (ROM)及用户自定义的字符发 生器 CGRAM 全部内藏在芯 片内。 HD44780 有 80 个字节的显示缓冲区，分两行，地址分别为 00H~27H， 40H~67H，他们实际显示位置的排列顺序跟 LCD 的型号有关，液晶显示模块 1602 的显示地址与实际显示位置的关系如图 34 所示。 11 图 34 1602 的显示地址与实际显示位置的关系图 比如第二行第一个字符的地址是 40H，那么是否直接写入 40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢。 这 样不行，因为写入显示地址时要求最高位 D7恒定为高电平 1所以实际写入的数据应该是 01000000B（ 40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 4) HD44780 内藏的字符发生存储器已经存储了 160 个不同的点阵字符图形，如图35 所示。 图 35 字符点阵图 这些字符有 阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，如 数字“ 1”的代码是 00110001B(31H)，又如 大写的英文字母 “ A”的代码是 01000001B（ 41H）， “ A”字 的对应上面高位代码为 0100，对应左边低位代码为 0001，合起来就是 01000001，也就是 41H。 显示时模块把地址 41H 中的点阵字符图形显示出来，我们就能看 到字母“ A”了。 5) HD44780 具有 8 位数据和 4 位数据传输两种方式，可与 4/8 位 CPU 相连。 12 6) HD44780 具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动、闪烁等显示功能。 (2) LCD1602 的引脚结构 LCD1602 引脚图如图 36 所示。 图 36 LCD1602 功能引脚图 LCD1602 引脚功能表 32 所示： 表 32 LCD1602 引脚功能表 第 1 脚： VSS 为地电源。 第 2 脚： VDD 接 5V 正 电源。 第 3 脚： VL 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生 “鬼影 ”，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。 第 4 脚： RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第 5 脚： R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 当 RS 和R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。 第 6 脚： E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行 命令。 第 7～ 14 脚： D0～ D7 为 8 位双向数据线。 第 15 脚：背光源正极。 第 16 脚：背光源负极。 系统硬件模块的设计 系统硬件主要由 AT89S52 主控模块， DS1302 时钟模块， LCD1602 显示模块组成。 AT89S52 主控模块的设计 AT89S52 单片机为 40 引脚双列直插芯片，有四个 I/O 口 P0,P1,P2,P3,每一条 I/O 线都能独立地作输出或输入。 ] 符号 名称 功能 1 VSS 接地 0V 2 VDD 电源电压 5V177。 10% 3 VEE 液晶驱动电压 保证 VDDVEE=～ 5V 电压差 4 RS 寄存器选择信号 H:数据寄存器 L:指令寄存器 5 R/W 读写信号 H:读 L:写 6 E 片选信号 下降沿触发，锁存数据 7 D0D7 数据线 数据传输 13 单片机的最小系统如图 37 所示 ,18 引脚和 19引脚接时钟电路 ,XTAL1 接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器倒相放大器 的输入， XTAL2 接外部晶振和微调电容的另一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输出。 第 9 引脚为复位输入端，接上电容，电阻及开关后够上电复位电路， 20 引脚为接地端， 40 引脚为电源端。 图 37 主控制系统 DS1302 时钟模块的设计 DS1302 与 CPU 的连接 仅 需要三条线，即 SCLK(7)、 I/O(6)、 RST(5)。 图 38 所示为DS1302 与单片机的连接电路。 其中 X1 和。