基于单片机的LCD1602电子时钟设计

学习任务：

（1）基本了解LCD1602
（2）基于51单片机用LCD1602实现分秒的计时；
（3）按键控制分秒的调整（两个按键分别控制分和秒的增加）；
（4）能实现整时报时的功能（蜂鸣器响）；
（5）了解下载模块、下载原理；
（6）基本上了解并使用DXP绘制PCB板；

知识点总结：

一、LCD1602：

字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，本次使用的LCD1602为16*2型。

1、基本操作时序

1、1读状态：输入：RS=L,Rw=H,E=H      输出：D0~D7=状态字；
1、2写指令：输入：RS=L,Rw=L,D0~D7=指令码，E=高脉冲，输出：无；
1、3读数据：输入：RS=H,Rw=H,E=H      输出：D0~D7=数据；
1、4写数据：输入：RS=L，Rw=H，D0~D7=数据，E=高脉冲，输出：无；

2、状态字说明

STA7……STA0
D7……D0
STA0~6为当前数据地址指针的数值；STA7为读写操作使能  1 禁止  0 允许；
第一行取地址为80  第二行为80+40；

3、初始化设置

显示模式设置
00111000（0x38）
显示开关及光标设置
指令码
00001DCB   D=1开显示 ，D=0关
C=1显示光标，C=0关
B=1光标闪烁，B=0关
000001NS   N=1 当读或写一个地址后字符指针加一，且光标加一
N=0                                                   减                    减
S=1 写一个字符，整屏显示左移（N=1）或右移（N=0）以得到光标不移动而屏移动
S=0  不移动

4、指示码

80H+地址码（0-27H   40-67H）（只显示每行前十六位）
01H  显示清屏：1、数据指针清零  2、所有显示清零
02H  显示回车：数据指针清零

5、初始化过程（复位过程）

1、延时15ms
2、写指令38H（不检测忙信号）
3、延时5ms
4、写指令38H（不检测忙信号）
5、延时5ms
6、写指令38H（不检测忙信号）
7、写指令38H：显示模式设置
8、写指令08H：显示关闭
9、写指令01H：显示清屏
10、写指令06H：显示光标移动设置
11、写指令0cH：显示开及光标设置

二、计时器

1、TMOD

用于设置定时、计数器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1
位                7           6        5          4             3         2          1         0
字节地址  GATE   C/T    M1      M0        GATE   C/T     M1       M0       TMOD

GATE是门控位，用于控制定时器的启动是否受外部中断源信号的影响，用软件使TCON中的TR0或者TR1 为1 ，就可以启动定时/计数器工作；GATE=1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚INT0/1也为高电平时，才能使定时/计数器工作。即此时定时器的启动条件加上了INT0/1引脚为高电平这一条件；
C/T：定时/计数模式选择位  C/T=0为定时模式；C/T=1为计数模式；
M1M0：工作模式设置位

定时/计数有四种工作方式
M1M0        工作方式       说明
00                1                      13位定时器/计数器
01                2                      16位定时器/计数器
10                3                       8位自动重装定时/计数器
11                4                       T0分为两个独立的8位定时/计数器；T1此方式停止计数

方式3：只适用于定时/计数器T0，定时器T1处于方式3时相当于TR1=0，停止计数
工作方式3将T0分成两个独立的8位计数器TL0好TH0

2、初始化程序

对TMOD赋值，已确定T0和T1的工作方式
计算初值，并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1
中断方式时，则对EA赋值，开放定时器中断
使TR0或TR1置位，启动定时、计数器定时或计数

学习过程：

通过视频或网上资料对LCD1602及TMOD定时器有个基本的认识并进行初始化操作；

分析问题：

首先使LCD1602能够基本的可以显示分秒位置；
再次能够使定时器能够实现每秒的增加，即对定时器设置成每秒变化，因为定时器为2^16us 所以为了使其能准确的在1s调整一位则在走一次定时器时实现50ms，然后重复走20次定时器时进行秒的增加；
在实现分秒增加的时候最好在按键的同时是定时器停止运行即TR0=0，然后显示光标及光标的闪烁即0x0f，然后每按一次使秒数增加，调整分时道理同上，在结束调整的时候使光标消失闪烁停止（0x0c），计时继续开始（TR0=1）
同时在主程序运行之前，按键扫描最好进行消抖处理，分秒程序放在主程序之前；

DXP画PCB板

先建立工程，再建立原理图及PCB 将这两个拖入工程中进行保存后开始在库中找元器件并进行连线，连线的同时注意引脚要确定连接好否则在导入PCB板时会出现错误，注意元器件的封装，没有封装的元器件不会导入PCB中
原理图画完之后导入PCB并没有错误的时候开始设置PCB板的大小及元器件的位置和连线，同时连线不要过于细，尽量将线连接适当。

学习过程中的问题

代码在写的过程中遇到卡壳没有思路的时候可以选择问学长或寻找网上的大神，通过理解他们写代码是的思路进行自己代码的修改，同时最主要的是在写代码的时候一定要细心，如果主函数的main打错之后代码运行检测会出现警告而不会有错误使自己判断错误。
在焊制板子的过程中打印图纸前注意元器件的方向，否则会导致元器件与事实相反，导致重新焊制并浪费器材。

关于PCB板镜像问题：
PCB有贴片的时候要考虑到镜像的问题，因为在PCB板上，我们看到的走线还有封装都是直插式直接可以对应放置的，这里从PCB到成品有两个镜像相互已经抵消（一个热转印到板子，一个是从布线的反面直插器件），但是贴片封装是从布线的那一面直接放置的，所以需要考虑到镜像问题
单层板：直插式器件的反面，而直插式器件一般都是在电路板的上面，因此贴片是在电路板的地面的。这样只需要在将贴片的器件在布线前镜像就可以了，方法就是针对该贴片进行X轴对称。

代码如下：

void key_scan()

{

    if(key1==0)

    delay_50us(100);

    if(key1==0)

    {

        TR0=0;

        AN++;

        while(!key1);

    }

        if(AN==1)

        {

            write_com(0x80+0x40+8);

            write_com(0x0f);

        if(key2==0)

        delay_50us(100);

        if(key2==0)

        {

           while(!key2);

            miao++;

            if(miao==60)

            {

               beef=~beef;

                    delay_50us(10);

             miao=0;

             fen++;

                    if(fen==60)

                        fen=0;

               write_shu(4,fen);

            }

            write_shu(7,miao);

        }

        }

        if(AN==2)

        {

            write_com(0x80+0x40+5);

            write_com(0x0f);

        if(key2==0)

        delay_50us(100);

        if(key2==0)

        {

           while(!key2);

               fen++;

                if(fen==60)

             fen=0;

            write_shu(4,fen);

        }

        }

         if(AN==3)

         {

             TR0=1;

             AN=0;

             write_com(0x0c);

         }

}

void int0 () interrupt 1

{

    TH0=(65536-50000)/256;

    TL0=(65536-50000)%256;

    num++;

    if(num==20)

        {

            num=0;

            miao++;

            if(miao==60)

            {

                miao=0;

                beef=~beef;

                delay_50us(10);

                beef=~beef;

                delay_50us(10);

                beef=~beef;

                delay_50us(10);

                beef=~beef;

                delay_50us(10);

                beef=~beef;

                delay_50us(10);

                beef=~beef;

                delay_50us(10);

                fen++;

                if(fen==60)

                {

                    fen=0;

                }

            }

          write_shu(4,fen);

            write_shu(7,miao);

        }

}

void main()

{

    init();

    while(1)

    {

        key_scan();

    }

}