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

ID:558601 · 发表于 2019-6-10 02:58

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

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