范禮平

摘要：單片機到底是什么呢？就是一個電腦，只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機，排煙罩、VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！它主要是作為控制部分的核心部件。

關(guān)鍵詞單片機、字符型LCD顯示器、可調(diào)時鐘

利用單片機的控制程序結(jié)合LCD設(shè)計一個簡易的微電腦時鐘，可以告知現(xiàn)在的時間或記錄完成一件工作花費的時間（通過重置計時），設(shè)計過程中可以學習利用單片機定時器設(shè)計時間計時處理，這是許多電子裝置最基本的功能。LCD在電子產(chǎn)品設(shè)計中使用率相當?shù)母?，普通的七段顯示器只能用來顯示數(shù)字若遇到要顯示英文文字時，則一定會選用LCD。通常我們在電子商城買到的LCD，其背面都含有控制電路，其上面有專門的IC來完成LCD的動作控制，在自行設(shè)計的接口中，只要送入適當?shù)拿畲a和欲顯示的數(shù)據(jù)，LCD便會將其字符顯示出來，在控制上非常方便。本次設(shè)計是利用單片機8051的控制程序結(jié)合LCD設(shè)計一個簡易的可調(diào)微電腦時鐘。

一、設(shè)計思路

定時器0計時中斷程序每隔5ms中斷一次當作一次中斷完成，每中斷一次計數(shù)器加1，計數(shù)200次，表示1秒依次判斷1min、1h，計數(shù)到了相關(guān)變量清零；用K1、K2、K3、K4進行時間調(diào)節(jié)：K1（P2.4）---進入時間調(diào)節(jié)；K2(P2.5)---調(diào)節(jié)小時；K3(P2.6)---調(diào)節(jié)分鐘；K4(P2.7)---調(diào)節(jié)完成。

工作流程圖：

1、主程序控制流程圖2、計時中斷程序流程圖

二、硬件電路

1、原理圖

其中LCD引腳說明如下：

D0----D7：雙向數(shù)據(jù)總線

RS：寄存器選擇控制線

R/W：讀寫控制線

EN：啟用控制線

VCC：電源正端

VO：字符顯示亮度控制引腳

GND：電源地端

值得注意的是：有的第1腳是接+5V，第2腳接地；有的第1腳是接地的，第2腳接+5V（最好能拿到原廠的引腳圖）。

2、實物電路

三、開發(fā)環(huán)境

開發(fā)環(huán)境選擇Keil C51 Vision2，Keil C51軟件是德國Keil Software/Keil Elektronik 公司開發(fā)的功能完善的C51開發(fā)軟件，近年來在國內(nèi)得到了迅速普及。

在keil的uV2集成環(huán)境下使用偉福仿真器需要在keil環(huán)境中做如下設(shè)定：1、設(shè)置“編譯后運行程序”，以便初始化偉福仿真器；2、設(shè)置硬件調(diào)試方式，并設(shè)置串口參數(shù)。

四、軟件原理

1、使用定時器0模式0

INIT_TIMER:

MOV TMOD,#00000000B

MOV IE,#10000010B

MOV TL0,#LO

MOV TH0,#HI

SETB TR0

RET

2、設(shè)置目前的時間

SZSJ:

CLR TR0

MOV SEC,#0

L0:

JB K2,L1

INC HOUR

MOV A,HOUR

CJNE A,#24,L2

MOV HOUR,#0

L2:

CALL CONV

MOV R5,#20

CALL DELAY

JMP L0

L1:

JB K3,L3

INC MIN

MOV A,MIN

CJNE A,#60,L4

MOV MIN,#0

L4:

CALL LCDZB

MOV R5,#20

CALL DELAY

JMP L0

L3:

JB K4,L0

JNB K4,$

SETB TR0

RET

3、一秒中斷子程序

INT:

PUSH ACC

MOV TL0,#24

MOV TH0,#99

INC DEDA

MOV A,DEDA

CJNE A,#200,K

K:

POP ACC

RETI

4、將時分秒的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)顯示在LCD上

LCDZB:

MOV A,HOUR

MOV X,#5

CALL SZZA

INC X

MOV A,#':'

MOV B,X

CALL LCDXS

MOV A,MIN

INC X

CALL SZZA

INC X

MOV A,#':'

MOV B,X

CALL LCDXS

MOV A,SEC

INC X

CALL SZZA

RET

5、在LCD上顯示數(shù)字

SZZA:

MOV B,#10

DIV AB

ADD A,#30H

PUSH B

MOV B,X

CALL LCDXS

POP B

MOV A,B

ADD A,#30H

INC X

MOV B,X

CALL LCDXS

RET

6、以4位控制方式將命令寫至LCD

MDL:

MOV P0,A

CLR RS

CALL DMC

RLC A

RLC A

RLC A

RLC A

MOV P0,A

CLR RS

CALL DMC

RET

7、以4位控制方式將數(shù)據(jù)寫入LCD

SDL:

MOV P0,A

SETB RS

CALL DMC

RLC A

RLC A

RLC A

RLC A

MOV P0,A

SETB RS

CALL DMC

RET

8、更新時分秒數(shù)據(jù)

TIMERGX:

MOV A,SEC

MOV B,SEC0

CJNE A,B,W1

JMP W2

W1:

CALL LCDZB

MOV SEC0,SEC

W2:RET

9、在LCD上顯示字符

LCDXS:

PUSH ACC

MOV A,B

ADD A,#0C0H

CALL MDL

POP ACC

CALL SDL

RET

10、總延遲時間（R5*10ms）

DELAY:

MOV R6,#50

LOOP:

MOV R7,#100

DJNZ R7,$

DJNZ R6,LOOP

DJNZ R5,DELAY

RET

其中：DMC-----短脈沖信

結(jié)語：本次設(shè)計使用了一般的LCD顯示器來顯示字符數(shù)據(jù)，尤其是在教學中不僅能使學生L靈活掌握定時器的應(yīng)用，而且能掌握模塊化的設(shè)計思路。另外根據(jù)本設(shè)計可以自行擴充其他的功能，如：增加鬧鈴、產(chǎn)生音樂聲、啟動繼電器控制家電等。

參考文獻

[1] 單片機實踐與應(yīng)用.吳金成.清華大學出版社

[2] 單片機實用技術(shù).陶春鳴.人民郵電出版社

[3] 單片機原理與應(yīng)用.李群芳.武漢大學出版社

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。