1、 单单单单片片片片机机机机原原原原理理理理与与与与接接接接口口口口技技技技术术术术 课课课课程程程程设设设设计计计计报报报报告告告告 课程名称： 单片机原理与接口技术单片机原理与接口技术 设计题目： 时钟及液晶显示器设计时钟及液晶显示器设计 院 系： 机械与电子工程控制学院机械与电子工程控制学院 组 长： 组组 员：员： 指导教师： 一、一、 课题设计背景课题设计背景 LCD 作为一种新的材料，它在设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提 高，生产上也得到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新宠；随 着人们生活节奏的加快，时间对人们的重要性也越来越重要。因此，拥有一个简 单方便的时钟
2、对人们的生活将带来很大的方便。 基于此背景， 我们小组决定设计 LCD 电子时钟， 用所学的单片机知识服务于 实际生活。 二、课题设计任务二、课题设计任务 设计一个单片机时钟显示调整系统，扩展液晶显示器（LCD）用于时钟显示 和调整，连接按键分别控制系统的显示模式切换和时间值增减调整。 预期效果：1、实现时钟功能；2，实现显示汉字功能； 本课题课题基本要求： 1、掌握单片机开发编程设计的基本流程； 2、了解 Keil 及 Proteus 软件的基本使用； 3、了解 LCD 的基本使用； 4、学习单片机硬件制作。 三、软件平台三、软件平台 单片机应用系统设计包括硬件系统设计和软件系统设计两大部分
3、， 本课题基 于 Keil C51 和 proteus 这两个软件。Keil C51 完成软件系统设计部分，包括软 件总体设计、软件流程图设计和源程序的编制；proteus 作为硬件系统的仿真软 件，可以在虚拟的环境中实现微控制器系统的仿真，并可由仿真电路原理图完成 PCB 设计。最后 Keil C51 与 proteus 结合进行调试与整个系统的仿真。 1）Keil 编程 Keil的开发工具的使用的基本过程： 1 创建汇编语言的源程序； 2 汇编源文件； 3 纠正源文件中的错误； 4 从编译器和汇编器连接目标文件； 5 测试连接的应用程序。 2）Proteus 仿真 Proteus 软件不仅
4、具有其它 EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机 及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。在编译方面， 它也支持 IAR，Keil，PLAB 等多种编译器。 四、硬件平台四、硬件平台 硬件部分包括 AT89C51、LCD 液晶显示器（SMC1602A） 、74LS00、按键若干。 下面主要介绍 AT89C51 和液晶显示器 LCD。 1、AT89C51 单片机简介：单片机简介： AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8
5、位微处理器，俗称单 片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单 片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易 失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于 将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种 高效微控制器，AT89C2051 是它的一种精简版本。AT89C 单片机为很多嵌入式控 制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 2、LCD 液晶显示器：液晶显示器： LCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display
6、 的简称，LCD 的构造是在两片平行的 玻璃当中放置液体的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通 电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。 本课题的 LCD 显示器使用 SMC1602A，它属于字符型液晶，采用 HD44780 及其兼容芯片作为点阵式 LCD 的控制器驱动器，还采用 HD44100 进行 LCD 的时 分割驱动。它可以实现英文字母、数字和符号的显示，有两个显示行，每行显示 16 个字符；带有背光源，工作电压+5V；采用 8 位并行数据传输，与单片机接口 非常方便，可以与单片机数据总线连接，也可以采用单片机的 I/O 口线连接进行 控制；可以组合成各种输入、显示、移位方式，以满足不同要求。 SMC1602A引脚及功能：引脚及功能： HD44780 的内部结构主要包括显示数据 RAM(DDRAM)、字符发生器 ROM(CGROM)、字符发生器 RA
