基于单片机的定时闹铃设计lcd显示

基于单片机的定时闹铃设计lcd显示内容摘要：

P1 口是唯一的单功能口，仅能用作通用的数据输入 /输出口。 P3口是双功能口除了具有数据输入 /输出功能外，每条接口还具有不同的第二功能，如 是串行输入口线， 口是串行输出口线。 在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时， P0 可作为分时复用的低 8 位地址 /数据总线， P2口可作为高 8位的地址总线。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 . 各口管脚的备选功能如下所示： RXD（串行输入口）； TXD（串行输出口）； /INT0（外部中断 0）； /INT1（外部中断 1）； T0（记时器 0 外部输入）； T1（记时器 1 外部输入）； /WR（外部数据存储器写选通）； /RD（外部数据存储器读选通）。 RST：复位输入。 当器件被复位时，要保持 RST 脚两个机器周 期的高电平时间。 /EA/VPP：当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH）不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式 1 时， /EA 将内部锁定为 RESET；当 /EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V编程电源（ VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入； XTAL2：来自反向振荡器的输出。 AT89C51 单片机由微处理器，存储器， I/O 口以及特殊功能寄存器 SFR 等部分构成。 其存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储 器两个独立的空间，片内程序存储器的容量为 4KB，片内数据存储器为 128 个字节。 89C51 单片机有 4 个 8 位的并行I/O口： P0 口， P1 口， P2口和 P3 口。 各个接口均由接口锁存器，输出驱动器，和输入缓冲器组成。 P1 口是唯一的单功能口，仅能用作通用的数据输入 /输出口。 P3 口是双功能口除了具有数据输入 /输出功能外，每条接口还各有第二功能，如 是串行输入口线， 口是串行输出口线。 在需要外部程序存储器和数据存储器扩展时，P0 可作为分时复用的低 8 位地址 /数据总线， P2 口可作为高 8 位的地址总线。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 AT89C51 单片机的封装及管脚分布如图 28 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 1 图 28 AT89C51 单片机封装及管脚分布图 第五节 时钟电路部分设计 AT89C51 系列的单片机的时钟方式分为内部方式和外部方式。 内部方式就是在单片机的 XTAL1 和 XTAL2 的两引脚外接晶振，就够成了自激振荡器在单片机内部产生时钟脉冲信号。 外部时钟方式是把外部已经有的时钟信号引入到单片机内部。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。 在一个单片机应用系 统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间。 本 LCD 电子闹钟设计是采用内部时钟方式，用一个 12MHz 晶振和两个 30Pf 瓷片电容组成，为单片机提供标准时钟，其中两个瓷片电容起微调作用 .其电路图见图 29 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 89 C5 1X1CRY S T A LC122 0 pC222 0 p 图 29 时钟电路 之所以采用高性能的振荡电路，因为： 12 分频后提供，采用内部的定时 /计数器来实现计时功能。 所以， 外接晶振频率精确度直接影响电子钟计时的准确性。 子钟利用内部定时 /计数器溢出产生中断（ 12M 晶振一般为 50ms）再乘以相应的倍率来实现秒、分、时的转换。 大家都知道从定时 /计数器产生中断请求到响 应中断需要 38个机器周期，定时中断子程序中的数据入栈和重装定时 /计数器的初值还需要占用数个机器周期，还有从中断入口转到中断子程序也要占用一定的 机器周期。 LCD 介绍 背景 LCD （ Liquid Crystal Display）对于许多的用户而言可能是一个比较新鲜的名词，不过这种技术存 在的历史可能远远超过了我们的想象 早在 1888 年，一位奥地利的植物学家 F. Renitzer 便发现了液晶特殊的物理特性。 在 85 年之后，这一发现才产生了商业价值， 1973 年日本的夏普公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。 现在， LCD 是笔记型计算机和掌上计算机的主要显示设备，在投影机中，它也扮演着非常重要的角色，而且它开始逐渐渗入到桌面显示器市场中。 液晶得名于其物理特性：它的分子晶体，不过以液态存在而非固态。 大多数液晶都属于有机复合物。 高信息密度显示技术中首先商品化的是「被动矩阵显示技 术」。 它得名于控制液晶单元的开和关的简单设计。 主动矩阵 LCD 的上下表层也纵横有序排列着用铟锡氧化物做成的透明电极。 所不同的是在每个单元中都加入了很小的晶体管，由晶体管来控制电流的开和关。 在传统的 CRT 显示器或电视机中，图像的显示是通过发光物体 磷来实现的，光线从这一层向各个方向发射，只是强弱稍有不同而已。 因此，你可以从一个很大的可视角范围来观看屏幕，无论从哪个角度去观察，显示的亮度、色彩都和正视效果相近。 LCD 和其它大多数显示技术，都需要强的背景光线穿过液晶层或者其它显示层来形成图像，从而完成图像的传递过程。 LCD 的特性决定了它所需的背景光是定向的。 举一个形象的例子来说，就好比你手中握有一把吸管，它们的一端对准光源。 如果你通过另一端直视吸管，你将会看到光源射出的光线。 但是如果你稍微移开眼睛，从其它的方向去看的话，你就无法观察到光线了。 LCD 技术正是如此。 虽然液晶分子并不像吸管一样是中空的，但是它们的有序排列阻止了光线向其它方向发射。 为了解决视角问题，制造商们也想出了许多方法。 直接在显示器外面附加一层漫射膜是办法之一，漫射膜可以将特定传播方向的光线散射向各个方向，从而 增大可视角度。 不过这种方法只能达到一定程度的改善。 另一种做法是改变通过液晶的电流方向来增大可视角度。 电流不再是从顶端流向底端，而是从侧面方向流过。 这就使得液晶分子在水平方向上有序排列，从而增大了传递光线的可视角度。 这两种技术通常用在水平可视角度的改善上。 第三种解决方案比较复杂，而且会使制造成本大大增加。 主要方法是将每个液晶单元分割成大量微小的部分，事先将这些微小子单元以不同的方向倾斜，这就使得传播光线在到达这些微小面板的时候向各个方向散 射，从而增大可视角度。 昂贵的成本限制了它的广泛使用，仅在一些具有需要同时从远处和近处观察的桌上型显示器中才应用这种技术。 LCD 单元在控制信号到达与变化完成之间存在滞后现象，这使得 LCD 在显示快速移动图像时与 CRT 相比具有一种先天的缺陷。 CRT 的电子枪发射电子束到被激发的萤光粉发光之间几乎是瞬间的。 这种时间滞后被称「反应时间」，其单位通常是毫秒。 被动矩阵显示器响应时间很长，约有 150 毫秒或更多，所以不适于显示诸如电影的移动画面。 在主动矩阵显示器中像素响应时间随设计 的不同而异，主要受到几个因素影响，包括用来驱动单元。 LCD 显示的一个重要的技术指针是显示色彩。 CRT 显示器所能表现出的色彩几乎是无穷的，因为它是模拟设备。 只需改变红绿蓝三种模拟信号的强度，你就可以得到不同的色彩。 与 CRT 一样， LCD 技术也是根据电压的大小来改变亮度，但是只有主动矩阵 LCD 可以单独控制每个像素，被动矩阵 LCD 每次都要驱动整行或整列像素，因此它的灰阶表现能力很差。 每个 LCD 的子像素显示的颜色取决于色彩过滤器。 由于液晶本身没有颜色，所以用滤色片产生各 种颜色，而不是子像素，子像素只能通过控制光线的通过强度来调节灰阶，只有少数主动矩阵显示采用模拟信号控制，大多数则采用数字信号控制技术。 大部分数字控制的 LCD 都采用了 8 位控制器，可以产生 256 级灰阶。 每个子像素能够表现 256 级，那么你就能够得到 256 3 种色彩，每个像素能够表现 16,777,216 种成色。