LPC2138+LCD12864顯示實時時鐘程序 keil與proteus聯調

ID:558601 · 發表于 2019-6-10 02:58

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

近年來，隨著計算機技術及集成電路技術的發展，嵌入式技術日漸普及，在通訊、網絡、工控、醫療、電子等領域發揮著越來越重要的作用。嵌入式系統無疑成為當前最熱門最有發展前途的IT應用領域之一。32位嵌入式系統發展很快，32位單片機已逐漸占領8位機的市場，并以很高的性價比贏得了越來越多的用戶的青睞。隨著科技和工藝的進步，32位單片機的優勢會更加突顯出來，將會成為嵌入式系統的主流。在32位嵌入式系統中，基于ARM的應用占據了大部分份額。

   實時時鐘（RTC）器件是一種能提供日歷/時鐘、數據存儲等功能的專用集成電路，常用作各種計算機系統的時鐘信號源和參數設置存儲電路。RTC具有計時準確、耗電低和體積小等特點，特別適用于在各種嵌入式系統忠記錄事件發生的時間和相關信息，尤其是在通信工程、電力自動化、工業控制等自動化程度較高領域的無人職守環境。隨著集成電路技術的不斷發展，RTC器件的新品也不斷推出。這些新品不僅具有準確的RTC，還有大容量的存儲器、溫度傳感器和A/D數據采集通道等，已成為集RTC、數據采集和存儲于一體的綜合功能器件，特別適用于以微控制器為核心的嵌入式系統。
本次設計是采用LPC2138的32位芯片設計的可調萬年歷，具有調時、調分、調月、調日和準點報時的功能。當整點時，蜂鳴器響的次數為當時小時的值以及LED會閃爍相應的次數。

一、功能說明 1
二、系統硬件設計 1
21 系統結構 1
22元器件的選擇 2
三、系統軟件設計 3
31程序和芯片的初始化 3
32構建功能模塊 4
四、實驗測試 7
41IAR軟件的編譯，連接和運行 7
42protues仿真軟件的聯合調試 8
五、實驗結果 9
51仿真結果 9
52實驗板結果 10
六、心得體會 11
七、程序清單 11

一、功能說明
利用內部RTC的實時時鐘，制作一個時鐘，通過液晶顯示模塊顯示年、月、日和時間。K1鍵、K2鍵、K3鍵和K4鍵分別可用于調整月份、日、小時和分鐘數。在調整過程中，日期和時鐘以新的時間為起點繼續刷新顯示。同時，該設計具有整點報時的功能，當整點時，蜂鳴器響的次數為當時小時的值以及LED會閃爍相應的次數。
本設計采用的是OCM128128液晶顯示模塊是128×128點陣型液晶顯示模塊，可顯示各種字符及圖形，可與CPU直接接口，具有8位標準數據總線、6條控制線及電源線。采用T6963C驅動IC進行控制。本實驗板中采用的是3.3V的液晶模塊，可以直接連接到LPC2138的GPIO上，而不需要進行電平轉換。
二、系統硬件設計2.1 系統結構
本實驗是基于LPC2138ARM處理器而設計的實時時鐘，綜合性較強，涉及到RTC外部中斷，引腳的GPIO功能，C語言編程等知識。
首先要定義P0口為基本I\O功能，然后通過引腳功能選擇寄存器PINSEL0及PINSEL1定義輸入輸出外部中斷口所在的位，另外還要對外部中斷進行初始化，其中有規定他們的優先級，中斷觸發方式，中斷地址分配，
本實驗采用液晶模塊OCM128128同時顯示實時時間，同樣要對他們進行初始化，包括檢查總線忙與閑，傳送地址，傳送數據及顯示函數的編程、
LPC2138微控制器自帶有一個實時時鐘RTC帶日歷和時鐘功能，要使用它也要進行一下的基本操作：
設置RTC基準時鐘分頻器
初始化RTC的時鐘值如，YEAR,MONTH,HOUR等
啟動RTC即CCR的CLKEN位職位
讀取完整時間寄存器值或等待中斷。
陳述完以上的模塊初始化后，下面簡要說明一下程序的流程。先調用以上各個模塊的初始化函數lcd_int(),RTCint()。然后開啟RTC時鐘，并調用LCD顯示函數SendTimetRtc(),如果沒用中斷發生就判斷實時時間是否與以設定的報警時間相同，如果相同就馬上接通蜂鳴器報警并且點亮LED燈。假如有中斷發生，在無效狀態下，馬上給中斷標志寄存器EXTINT對應位，然后寫1清零，然后轉到中斷服務程序。
根據項目要求，確定該系統的設計方案，圖2-1為該系統設計方案的結構框圖。硬件電路由6個部分組成，即ARMLPC2138處理器、時鐘電路、復位電路、液晶顯示模塊、時間調整模塊、整點報時模塊。

2.2元器件的選擇
選用嵌入式arm 7系列的LPC2138芯片和LCDPG128128a顯示器：

三、系統軟件設計
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);                //文本顯示區首地址
wr_xd(addr_t,0x42);                //圖形顯示區首地址
wr_td(width,0x00,0x41);             //文本顯示區寬度
wr_td(width,0x00,0x43);             //圖形顯示區寬度
wr_comm(0x81);                      //邏輯"異或"
wr_td(0x56,0x00,0x22);             //CGRAM偏置地址設置
wr_comm(0x9c);                      //啟用文本顯示,啟用圖形顯示
}
中斷向量的初始化：
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); //顯示圖畫
  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構建功能模塊
調整時間和日期的函數
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);
   }
}
延時函數
void  DelayNS(uint32  dly)
{  uint32  i;
for(; dly>0; dly--)
   for(i=0; i<50000; i++);
}
整點報時函數
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); //顯示圖畫
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
}

輸出字符串函數
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);
}
輸出一個字符的函數
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、實驗測試4.1IAR軟件的編譯，連接和運行
構建完整的程序：
添加頭文件，中斷處理匯編程序段，初始化函數和主函數：

4.2protues仿真軟件的聯合調試
為LPC2138芯片選擇Hex文件路徑：
五、實驗結果5.1仿真結果
5.2實驗板結果

六、心得體會
眾所周知，ARM微處理器功能特別的強大，與MC51單片機相比，它更適合做中高端數字系統的微處理器，ARM已經成了現代主流微處理器內核,目前，絕大多數碼產品，如，手機，MP3，MP4，數碼相機，他們的系統都嵌入了ARM系列內核，ARM微處理器更新換代很快，現在的諾基亞N系列智能手機如N78,N79已經采用了ARM11了，使得運行于塞班操作系統S60第三版的應用程序流暢自如。
   回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在整整半個月的日子里，我學到很多很多的東西，不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的內容。通過這次設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才是真正的知識，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程遇到了各種各樣的問題，同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次設計，把以前所學過的知識重新溫故，鞏固了所學的知識。

七、程序清單

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