详细介绍：基于 AT89C51 的 LCD 时钟（带校准 + 按键设置）—— 硬件 + 源码详解（普中51开发板可以直接使用程序，后附带项目源文件）

一、项目概述

这个时钟实现了以下功能：

• 实时显示时:分:秒，区分设置模式（SET）和运行模式（RUN）；
• 按键控制：加/减调整时间、确认切换设置项 / 退出设置、重置恢复初始时间；
• 走时校准：通过补偿值调整计时精度，解决晶振误差问题；
• LCD1602 双行显示：第一行显示时间 + 模式，第二行显示校准值 + 设置提示。

二、硬件电路设计

电路图核心模块如下：

2.1 单片机最小系统

• 主控：AT89C51；
• 晶振电路：11.0592MHz 晶振（X1）+ 22pF 电容（C1、C2），保证串口 / 定时器时序稳定；
• 复位电路：10K 电阻 + 电容（C3）实现上电复位，搭配手动复位按键。

2.2 LCD1602 显示模块

• 数据口：LCD 的 D0~D7 接单片机 P0 口（P0.0~P0.7）；
• 控制口：RS=P2^6、RW=P2^5、EN=P2^7；
• 对比度调节：电位器 RV1 接 LCD 的 VO 引脚，用于调整显示清晰度。

2.3 按键输入模块

所有按键采用上拉输入（接地式），对应引脚：

• 加按键：P3^0；
• 减按键：P3^1；
• 确认按键：P3^2；
• 重置按键：P3^3（最高优先级，任何时候按下都能复位时间）。

三、软件程序设计

代码基于 Keil C51 编写，采用模块化设计，核心模块解析如下：

3.1 核心模块解析

3.1.1 LCD1602 驱动模块

负责 LCD 的初始化、写指令、写数据，是显示功能的基础：

// 写LCD指令（控制显示模式、光标等）
void write_com(uchar com) {
    P0 = com;
    RS=0; RW=0; EN=1;  // RS=0表示写指令
    delay(1);
    EN=0;              // 拉低EN完成写入
}
// 写LCD数据（显示字符）
void write_dat(uchar dat) {
    P0 = dat;
    RS=1; RW=0; EN=1;  // RS=1表示写数据
    delay(1);
    EN=0;
}
// LCD初始化：8位数据、2行显示、5*7点阵
void lcd_init() {
    write_com(0x38);
    write_com(0x0C);   // 开显示、关光标
    write_com(0x06);   // 写数据后光标右移
    write_com(0x01);   // 清屏
}

3.1.2 定时器 0 计时模块

利用定时器 0 实现1ms 基准延时，累计到 1 秒后更新时间，同时支持走时校准：

void timer0_init() {
    TMOD |= 0x01;    // 定时器0工作在16位模式
    TH0 = 0xDB;      // 11.0592MHz下1ms初值：TH0=0xDB, TL0=0xF8
    TL0 = 0xF8;
    ET0 = 1;         // 使能定时器0中断
    TR0 = 1;         // 启动定时器
    EA = 1;          // 开总中断
}
// 定时器0中断服务函数（1ms触发一次）
void timer0_isr() interrupt 1 {
    static uint cnt = 0;
    uint target_cnt = 100 - calib_comp;  // 校准后1秒的计数阈值（基准100次=1秒）
    TH0 = 0xDB; TL0 = 0xF8;  // 重装初值
    target_cnt = (target_cnt <80?80:(target_cnt>120?120:target_cnt)); // 限制校准范围
    if(++cnt >= target_cnt) {
        cnt = 0;
        if(!set_flag) {  // 仅运行模式更新时间
            if(++second >=60) {second=0; if(++minute>=60){minute=0; if(++hour>=24)hour=0;}}
        }
    }
}

• 校准原理：通过calib_comp调整target_cnt（比如calib_comp=-2时，target_cnt=102，实际 1 秒≈1.02ms，抵消晶振偏慢问题）。

3.1.3 按键处理模块

采用延时消抖解决按键机械抖动问题，实现时间设置逻辑：

// 按键消抖（以加按键为例）
uchar add_key_debounce() {
    if(KEY_ADD == 0) {
        delay_us(20000);  // 20ms消抖延时
        if(KEY_ADD == 0) {
            while(!KEY_ADD); // 等待按键松开
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
// 时间设置逻辑
void time_set() {
    if(add_key_debounce()) {  // 加按键：调整当前设置项
        switch(set_step){case0:hour=(hour+1)%24;case1:minute=(minute+1)%60;case2:second=(second+1)%60;}
    }
    if(sub_key_debounce()) {  // 减按键：调整当前设置项
        switch(set_step){case0:hour=hour?hour-1:23;case1:minute=minute?minute-1:59;case2:second=second?second-1:59;}
    }
    if(confirm_key_debounce()) { // 确认按键：切换设置项/退出设置
        if(++set_step>=3){set_step=0; set_flag=0;}
    }
}

四、功能演示

1. 上电启动：进入设置模式（显示[SET]），默认时间00:00:00，提示设置HOUR；
2. 时间设置：按加/减调整小时→按确认切换到分钟设置→再确认切换到秒→再确认进入运行模式（显示[RUN]）；
3. 走时校准：修改代码中calib_comp值（比如+3加快走时、-2减慢走时）；
4. 重置功能：任何时候按重置，时间恢复00:00:00并回到设置模式。

五、项目常见错误与解决方案

    1.走时不准调整程序中的char calib_comp = -2;   即可目前是-2，根据走时快慢调整，慢则增大数字，快则降低数字。

    2.按键功能异常：按键检测需要长按按下才有效果，避免误触

问题 1：按键无响应

现象：按加 / 减 / 确认键，时间无变化、模式不切换；原因 & 解决方案：

• 原因 1：按键消抖延时过短 / 过长；→ 调整DEBOUNCE_DELAY（推荐 20000~50000，对应 20~50ms）；
• 原因 2：按键引脚定义错误（如 KEY_ADD 接 P3^1 而非 P3^0）；→ 核对硬件接线与代码#sbit定义；
• 原因 3：按键未接下拉 / 上拉（代码用 “低电平有效”，但硬件未接地）；→ 确保按键一端接引脚，一端接 GND（上拉输入）。

六、资源下载

通过网盘分享的文件：LCD.zip 提取码: 5a3x