XXXXX学院
电
子
线
路
课
程
设
计
【带LCD显示的电子时钟】
班级：XX
姓名：XX
学号：XX
指导老师：XX
XX年XX月XX 日
摘要
在当代繁忙的学习与生活中，数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，被广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。数字电路采用数字电路，实现对时、分、秒时钟显示的计时装置，具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点 它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点 基于单片机的定时器功能完成的数字钟电路的设计，结构简单，便于携带。也利于我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路、写程序、调试电路的能力。研究数字钟以及扩大其应用，具有非常现实的意义。
此设计中的数字钟不仅可以显示普通的年、月、日、时、分、秒外，还可加入蜂鸣器、按键复位等功能。
关键字：LCD1602 单片机电子时钟定时复位
一．任务要求
设计一个时钟电路。以单片机为核心模块，LCD1602为显示模块，通过控制使1602显示时间、字符。
1.1基本要求
1).第一行显示自己的名字
2).第二行显示时间
1.2发挥部分
1).加入按键，实现调时功能
2).加入蜂鸣器，实现闹钟功能
二．系统分析 2.1 系统总体方框图
2.2 系统总体分析
本设计由ST89C51单片机、复位电路、晶振电路、外部中断和显示电路5个模块组成。其中以单片机模块为核心模块，主导其余四个模块工作，1602显示模块用来显示秒、分、时计数单位中的值。利用AT89c51单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时，实现电路的总体功能。
ST89C51
复位电路
晶振电路
显示电路
外部中断
三、硬件设计
3.1、晶振电路
图3.1 晶振电路
一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容。51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。
3.2、复位电路
图3.2 复位电路
单片机复位电路就好比电脑的重启部分。该电路采用上电按钮复位电路：首先经过上电复位，按键直接与+5V电源相连，按下按键后，形成高电平复位，同时电解电容被电路放电；按键松开时，电源对电容形成充电，充电电流在电阻上，按键依然为高电平，复位。充电完成后，电容相当于开路，按键为低电平，单片机芯片正常工作。
3.3、显示模块
图3.3 显示电路
液晶显示器（LCD）是一种利用液晶的扭曲/向列制成的新型显示器件，具有体积小、重量轻、功耗低、显示质量高、抗干扰能力强、与单片机接口方便的诸多优点，在单片机系统中被广泛应用。
16021脚接VSS为地电源，2脚为VDD接5V正电源，3脚是VL为液晶显示器对比度调整端，4脚是RS为寄存器选择，5脚为读写信号线，6脚E端为使能端，7～14脚为D0～D7，是8位双向数据线
采用1602显示模块内部存储容量大，易于控制。1602显示器主要用来显示时间和定时时间。通过单片机控制，1602显示字符。
3.4、原理图及原理分析
图3.4 原理图
该电路采用单片机的内部定时器精确定时，采用定时计数器1，工作方式1，P0口接1602液晶显示器，9脚接复位电路，18、19脚接晶振电路，利用定时计数器的定时、计数功能，完成电路的显示。
基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89C51作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个多功能数字时钟系统。单片机扩展的LCD1602显示器用来显示秒、分、时计数单元中的值。1602显示器主要用来显示时间和定时时间。
本项目采用中断方式编程，单次定时时间为50 ms，当定时20次时，1秒到了，秒加1，当秒计数到60时，分加一，秒跳回0，当分计数至60时，小时加一，同时分跳回0，当小时跳动至24时，跳回00重新计数。计数的内容通过单片机P0口在1602上显示。
3.5、PCB 图
图3.5 PCB图
四、软件设计
4.1 液晶软件驱动
开始
LCD初始化
延时
设第一行显示位置
设第二行显示位置
设第二行显示位置
显示第二行内容
结束
4.2 计时程序分析
否
是
否
是
否
是
否
是
重装初值
循环次数加1
秒加1
60秒到？
60分到？
24小时到？ 秒清0，分加1
分清0，时加1
时清0 返回
满20次？
开始
4.3主程序分析
开始
内部中断
外部中断
设置显示位置
显示内容
结束
五．总结
经过两个星期的学习，从中学习了很多。从一开始的模糊不知道从哪入手，到慢慢地熟悉整个流程，自己写出程序，感觉自己收获不少。虽然学习的时间是短暂的，但留给我的印象是深刻的。单片机在我们的学习中出现的频率很高，在这两个星期的学习中让我更加熟悉了51单片机，明白它功能的强大。也熟悉了LCD1602显示器的功能。我想，人就是慢慢学习不断进步的过程，要学以致用，多积累，才能使自己更加充实。
