基于AT89C51单片机的电子时钟设计_毕业设计

基于AT89C51单片机的电子时钟设计

摘要：本文介绍了AT89C51单片机控制162液晶显示屏的工作原理以及设计方法，利用ds1302芯片和162液晶屏以51单片机为主控芯片设计一个时钟电路，分为硬件设计与软件设计两个部分。硬件设计主要是单片机、液晶和ds1302的接口设计；软件设计的主要部分是：单片机的端口初始化以及ds1302初始化，液晶显示屏的初始化，单片机驱动液晶屏的显示。

关键词：AT89C51单片机；162液晶显示屏；ds1302；LCD

1 引言

液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等许多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。本文中详细介绍了基于AT89C51单片机控制下的162液晶屏显示设计，此设计基于da1302的时钟电路方便实用，电路设计简单。

2 硬件介绍

2.1、AT89C51简介

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8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。

AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内

部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断

结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

·与MCS-51 兼容

·4K字节可编程闪烁存储器

寿命：1000写/擦循环

数据保留时间：10年

·全静态工作：0Hz-24Hz

·三级程序存储器锁定

·128*8位内部RAM

·32可编程I/O线

·两个16位定时器/计数器

·5个中断源

·可编程串行通道

·低功耗的闲置和掉电模式

·片内振荡器和时钟电路

2.2 162液晶显示屏介绍

HS162-4液晶模块是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字等。

2.2.1 162液晶屏显示屏的引脚定义

首先，我们来看162的引脚定义，162的引脚是很整齐的SIP单列直插封装。

表1.2.1是液晶屏的引脚定义。

表2.2.1 接口信号说明表

HS162-4采用标准的16脚接口，我们只需要关注一下几个管脚:

3脚:VO,液晶屏显示偏压信号，用于调整液晶屏的显示对比度，一般会外界电位器用以调整偏压信号，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“阴影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

4脚:RS，数据/命令选择端，即对寄存器进行选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

5脚:R/W,读写选择端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

6脚:E，使能信号，其实时162的逐句控制时钟信号，利用该信号的上升沿实现对液晶屏的数据传输。

7~14脚:8位双向数据线。

2.2.2 162液晶显示屏的指令说明

162液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）。162液晶屏内部模块共有11条控制指令，如表2.2.2所示。

指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置

指令2：光标复位，光标返回到地址00H

指令3：光标和显示模式设置

I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移

S: 屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效

指令4：显示开关控制。

D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示

C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标

B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁

指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标

指令6：功能设置命令

DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线

N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示

F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符

指令7：字符发生器RAM地址设置

指令8：DDRAM地址设置

指令9：读忙信号和光标地址 BF：忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。

指令10：写数据

指令11：读数据

2.2.3 162液晶显示屏的时序

操作液晶屏，我们得对它的工作时序图熟悉，这里我们介绍的是162液晶显示屏的两个写时序：写指令和写入数据。

写指令，即设置162液晶显示屏的工作方式：需要把RS置为低电平，RW置为低电平，然后将数据送到数据口D0~D7，最后E引脚一个高脉冲将数据写入。

写数据，即在液晶屏上实现显示时：需要把RS置为低电平，RW置为低电平，然后将数据送到D0~D7，最后E引脚一个高脉冲将数据写入。

RS DA TA 数据准备好

RW RS

CMD 命令准备好RW

EN EN

(1)写命令时序图 (2)写数据时序图

图1-2-3 162液晶显示屏时序图

值得注意的是，162液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。当然，162