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LPC2138+LCD12864显示实时时钟程序 keil与proteus联调

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仿真原理图如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载)


近年来,随着计算机技术及集成电路技术的发展,嵌入式技术日渐普及,在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。嵌入式系统无疑成为当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。32位嵌入式系统发展很快,32位单片机已逐渐占领8位机的市场,并以很高的性价比赢得了越来越多的用户的青睐。随着科技和工艺的进步,32位单片机的优势会更加突显出来,将会成为嵌入式系统的主流。在32位嵌入式系统中,基于ARM的应用占据了大部分份额。

     实时时钟(RTC)器件是一种能提供日历/时钟、数据存储等功能的专用集成电路,常用作各种计算机系统的时钟信号源和参数设置存储电路。RTC具有计时准确、耗电低和体积小等特点,特别适用于在各种嵌入式系统忠记录事件发生的时间和相关信息,尤其是在通信工程、电力自动化、工业控制等自动化程度较高领域的无人职守环境。随着集成电路技术的不断发展,RTC器件的新品也不断推出。这些新品不仅具有准确的RTC,还有大容量的存储器、温度传感器和A/D数据采集通道等,已成为集RTC、数据采集和存储于一体的综合功能器件,特别适用于以微控制器为核心的嵌入式系统。
本次设计是采用LPC2138的32位芯片设计的可调万年历,具有调时、调分、调月、调日和准点报时的功能。当整点时,蜂鸣器响的次数为当时小时的值以及LED会闪烁相应的次数。

一、功能说明 1
二、系统硬件设计 1
21 系统结构 1
22元器件的选择 2
三、系统软件设计 3
31程序和芯片的初始化 3
32构建功能模块 4
四、实验测试 7
41IAR软件的编译,连接和运行 7
42protues仿真软件的联合调试 8
五、实验结果 9
51仿真结果 9
52实验板结果 10
六、心得体会 11
七、程序清单 11

一、功能说明
利用内部RTC的实时时钟,制作一个时钟,通过液晶显示模块显示年、月、日和时间。K1键、K2键、K3键和K4键分别可用于调整月份、日、小时和分钟数。在调整过程中,日期和时钟以新的时间为起点继续刷新显示。同时,该设计具有整点报时的功能,当整点时,蜂鸣器响的次数为当时小时的值以及LED会闪烁相应的次数。
本设计采用的是OCM128128液晶显示模块是128×128点阵型液晶显示模块,可显示各种字符及图形,可与CPU直接接口,具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线。采用T6963C驱动IC进行控制。本实验板中采用的是3.3V的液晶模块,可以直接连接到LPC2138的GPIO上,而不需要进行电平转换。
二、系统硬件设计2.1 系统结构
本实验是基于LPC2138ARM处理器而设计的实时时钟,综合性较强,涉及到RTC外部中断,引脚的GPIO功能,C语言编程等知识。
首先要定义P0口为基本I\O功能,然后通过引脚功能选择寄存器PINSEL0及PINSEL1定义输入输出外部中断口所在的位,另外还要对外部中断进行初始化,其中有规定他们的优先级,中断触发方式,中断地址分配,
本实验采用液晶模块OCM128128同时显示实时时间,同样要对他们进行初始化,包括检查总线忙与闲,传送地址,传送数据及显示函数的编程、
LPC2138微控制器自带有一个实时时钟RTC带日历和时钟功能,要使用它也要进行一下的基本操作:
设置RTC基准时钟分频器
初始化RTC的时钟值如,YEAR,MONTH,HOUR等
启动RTC即CCR的CLKEN位职位
读取完整时间寄存器值或等待中断。
陈述完以上的模块初始化后,下面简要说明一下程序的流程。先调用以上各个模块的初始化函数lcd_int(),RTCint()。然后开启RTC时钟,并调用LCD显示函数SendTimetRtc(),如果没用中断发生就判断实时时间是否与以设定的报警时间相同,如果相同就马上接通蜂鸣器报警并且点亮LED灯。假如有中断发生,在无效状态下,马上给中断标志寄存器EXTINT对应位,然后写1清零,然后转到中断服务程序。
根据项目要求,确定该系统的设计方案,图2-1为该系统设计方案的结构框图。硬件电路由6个部分组成,即ARMLPC2138处理器、时钟电路、复位电路、液晶显示模块、时间调整模块、整点报时模块。

2.2元器件的选择
选用嵌入式arm 7系列的LPC2138芯片和LCDPG128128a显示器:

三、系统软件设计
3.1程序和芯片的初始化
程序中包括:Lcd的初始化:
void init_lcd (void)
{
  IO0CLR=rst;
  IO0SET=rst;
  delay1(50);
  IO0CLR=ce;
  IO0SET=wr;
  IO0SET=rd;
wr_xd(addr_w,0x40);                  //文本显示区首地址
wr_xd(addr_t,0x42);                   //图形显示区首地址
wr_td(width,0x00,0x41);              //文本显示区宽度
wr_td(width,0x00,0x43);              //图形显示区宽度
wr_comm(0x81);                       //逻辑"异或"
wr_td(0x56,0x00,0x22);               //CGRAM偏置地址设置
wr_comm(0x9c);                        //启用文本显示,启用图形显示
}
中断向量的初始化:
VICIntSelect =0x00000000;                                                                                         
  VICVectCntl0 = 0x20|13;                     
  VICVectAddr0 = (uint32)RTC_int;            
   ILR=0x03;                                                                                                                     
  VICIntEnable = (1<<13);                                                                                             
  __enable_irq();


RTC的初始化:
void  RTC_int(void)
{  
   uint32 i,h;
   uint8hh[2];
   h=HOUR;
   hh[0] =HOUR /10+0x30;
   hh[1] =HOUR%  10+0x30;

  clrram();                //清屏
  disp_img(0,16,64,nBitmapDot);   //显示图画
  disp_zf(0,12,"Current Time:");

   for(i=0;i<2;i++)
    {
       disp_zfyg(13+i,12,hh);
    }
  for(i=0;i<h;i++)
   {
    IO0CLR=LED;
    IO0SET=BEAK;
    DelayNS(30);
    IO0SET=LED;
    IO0CLR=BEAK;
    DelayNS(30);
   }      
  ILR = 0x03;                                                                                                                           
  VICVectAddr= 0x00;
clrram();                //清屏
}


3.2构建功能模块
调整时间和日期的函数
void key()
{
   if((IO0PIN&ATH)==0)
       {
          CIIR=0x00;
          HOUR++;
          if(HOUR>23)HOUR=0;     
          CIIR=0x04;
         while((IO0PIN&ATH)==0);  
       }
        if((IO0PIN&ATM)==0)
       {
          CIIR=0x00;
          MIN++;
          if(MIN>59)  MIN=0;      
          CIIR=0x04;
         while((IO0PIN&ATM)==0);
       }
    if((IO0PIN&ATS)==0)
       {
          CIIR=0x00;
          MONTH++;   
           if(MONTH>12)  MONTH=0;  
          CIIR=0x04;
         while((IO0PIN&ATS)==0);
       }
      if((IO0PIN&ATD)==0)
       {
          CIIR=0x00;
          DOM++;   
          CIIR=0x04;
         while((IO0PIN&ATD)==0);
       }
}
延时函数
void  DelayNS(uint32  dly)
{  uint32  i;
   for(; dly>0; dly--)
      for(i=0; i<50000; i++);
}
整点报时函数
void   RTC_int(void)
{  
   uint32 i,h;
   uint8 hh[2];
   h=HOUR;
   hh[0] = HOUR /10+0x30;
   hh[1] = HOUR%  10+0x30;
  
   clrram();                //清屏
   disp_img(0,16,64,nBitmapDot);    //显示图画
   disp_zf(0,12,"CurrentTime:");
    for(i=0;i<2;i++)
    {
        disp_zfyg(13+i,12,hh);
    }
   for(i=0;i<h;i++)
   {
     IO0CLR=LED;
     IO0SET=BEAK;
     DelayNS(30);
     IO0SET=LED;
     IO0CLR=BEAK;
     DelayNS(30);
   }      
  ILR = 0x03;                                
  VICVectAddr = 0x00;
  clrram();                //清屏
}

输出字符串函数
void disp_zf(uint32 x,uint32 y,uint8 *str)
{
char c;
wr_xd((addr_w+16*y+x),0x24);
wr_comm(0xb0);
while(*str!='\0')
{
c = (*str);
wr_auto(c-32);
str++;
}
wr_comm(0xb2);
}
输出一个字符的函数
void disp_zfyg(uint32 x,uint32 y,uint8 str)
{
char c;
wr_xd((addr_w+16*y+x),0x24);
wr_comm(0xb0);
c = str;
wr_auto(c-32);
wr_comm(0xb2);
}
四、实验测试4.1IAR软件的编译,连接和运行
构建完整的程序:
添加头文件,中断处理汇编程序段,初始化函数和主函数:

4.2protues仿真软件的联合调试
   为LPC2138芯片选择Hex文件路径:
五、实验结果5.1仿真结果
5.2实验板结果

六、心得体会
众所周知,ARM微处理器功能特别的强大,与MC51单片机相比,它更适合做中高端数字系统的微处理器,ARM已经成了现代主流微处理器内核,目前,绝大多数码产品,如,手机,MP3,MP4,数码相机,他们的系统都嵌入了ARM系列内核,ARM微处理器更新换代很快,现在的诺基亚N系列智能手机如N78,N79已经采用了ARM11了,使得运行于塞班操作系统S60第三版的应用程序流畅自如。
       回顾起此次设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在整整半个月的日子里,我学到很多很多的东西,不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的内容。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才是真正的知识,才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程遇到了各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次设计,把以前所学过的知识重新温故,巩固了所学的知识。

七、程序清单


全部资料51hei下载地址:
f742b19390cf1f8d6846f64f49a49657.rar (193.42 KB, 下载次数: 193)

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沙发
ID:775816 发表于 2020-6-11 09:18 | 只看该作者
nice!
很好的一篇帖子!
非常有意义,
适合于学习交流!
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板凳
ID:672798 发表于 2020-6-20 11:14 来自手机 | 只看该作者
仿真里面没有k1-4这四个键
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地板
ID:677001 发表于 2020-6-23 20:46 | 只看该作者
有没有具体的讲解啊  看不懂
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5#
ID:792374 发表于 2020-6-29 06:26 | 只看该作者
很棒,仿真也清晰,讲解也不错
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6#
ID:856429 发表于 2021-3-27 12:30 | 只看该作者
文件里的Proteus电路图是要自己画吗
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7#
ID:861258 发表于 2021-6-13 16:48 | 只看该作者
谢谢!我可以试试
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