时间日历显示单片机实验

1、机电0902 李刚 学号38 时间日程显示设计程序实验一 设计目标：万年历实现以下三个功能：（1）具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能；（2）具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能，具备自动调节闰年的功能；（3）具有与即时时间同步的功能。本电路是以stc89c51单片机为控制核心， 时钟芯片采用ds1302， 具有掉电自动保存功能。可自动对秒、分、时、日、周、月、年进行计数， 显示模块采用1602显示屏，它内置192种字符，可显示32个符号或数字,清晰可见,而且功率消耗小寿命长抗干扰能力强。其工作电压为5v。 一个典型的单片机最小系统一般由时钟电路、复位电路、电源指示灯和外部扩展接口等部分

2、组成。 1时钟电路模块的设计ds1302内含有一个实时时钟/日历和31字节静态ram，通过简单的串行接口与单片机进行通信。图中vcc1为后备电源，vcc2为主电源。ds1302由vcc1或vcc2两者中的较大者供电。所以在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。x1和x2是振荡源，外接32.768khz晶振用来为芯片提供计时脉冲。rst是复位/片选线，通过把rst输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。ds1302的硬件接线图如图2所示：图2时钟芯片ds1302的工作原理：(1) ds1302的控制字节：ds1302控制字节的高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入ds13

3、02中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取ram数据；位5至位1指示操作单元的地址；最低有效位（位0）如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出(2) 数据输入输出（i/o）：在控制指令字输入后的下一个sclk时钟的上升沿时，数据被写入ds1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个sclk脉冲的下降沿读出ds1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。(3) ds1302的寄存器：ds1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为bcd码形式。“ch”是时钟暂停标志位，当该位为1时，时钟振

4、荡器停止，ds1302处于低功耗状态；当该位为0时，时钟开始运行。“wp”是写保护位，在任何的对时钟和ram的写操作之前，“wp”必须为0。当“wp”为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。2 独立式键盘设计独立式键盘每个键单独占用一根i/o口线。键盘的工作方式可分为编程控制方式和中断控制方式。cpu在一个工作周期内，利用完成其他任务的空余时间，调用键盘扫描子程序，经程序查询，若无键操作，则返回；若有键操作，则进而判断是哪个键，并执行相应的键处理程序。这种方式为编程扫描方式。由于单片机在正常应用过程中，可能会经常进行键操作，因而编程控制方式使cpu经常处于工作状态， 在进行本次设计中，只涉及

5、到了选择、加、减、确定四个功能。因此采用独立式键盘。 3 显示模块的设计本设计中 对时间、温度进行显示，液晶显示屏1602模块作为输出。1602字符型lcd通常有14条引脚线或16条引脚线的lcd，多出来的2条线是背光电源线。它可以显示两行，每行16个字符，采用单+5v电源供电，外围电路配置简单。1602液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了160个不同的点阵字符图形，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“a”的代码是01000001b（41h），显示时模块把地址41h中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“a”。lcd1602引脚功能：1vss一般接地2vdd接电源（+5v）

6、3v0液晶显示器对比度调整端。4rsrs为寄存器选择。5r/wr/w为读写信号线。6ee(或en)端为使能(enable)端，下降沿使能。1602主要管脚介绍：v0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生鬼影使用时可以通过一个10k的电位器调整对比度。rs为寄存器选择端，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择指令寄存器。rw为读写信号线端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当rs和rw共同为低电平时可以写入指令或者显示地址；当rs为高电平rw 为低电平时可以写入数据。e为使能端，当e端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。将l1602的r

7、s端和p2.0，r/w端和p2.1, e 端和p2.2相连，当rs=0时，对lcd1602写入指令；当rs=1时，对lcd1602写入数据。当r/w端接高电平时芯片处于读数据状态，反之处于写数据状态，e端为使能信号端。当r/w为高电平,e端也为高电平，rs为低电平时，液晶显示屏显示需要显示的示数。显示模块电路图如图3所示： 功能仿真 图10 电路图图11 键盘调节图12 调节键盘后主程序/ 名称：用ds1302与1602lcd设计的可调式电子日历与时钟/ 说明：本例会自动调节合法日期时间，对于星期的调节会在/ 调整年月日时自动完成，闰年问题也会自动判断。/-#include <reg51

8、.h>#include <string.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit sda=p10; /ds1302数据线sbit clk=p11; /dsb1302时钟线sbit rst=p12; /ds1302复位线sbit rs=p20; /lcd寄存器选择sbit rw=p21; /lcd读/写控制sbit en=p22; /lcd启用sbit k1=p34; /选择sbit k2=p35; /加sbit k3=p36; /减sbit k4=p37; /确定uchar tcount=0;/一年中

9、每个月的天数，二月的天数由年份决定uchar monthsdays=0,31,0,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31;/周日，周一到周六0,1-6 读取ds1302时分别是1-7uchar *week="sun","mon","tus","wen","thu","fri","sat"/lcd显示缓冲uchar lcd_dsy_buffer1="date 00-00-00 "uchar lcd_dsy_buffer

10、2="time 00:00:00 "uchar datetime7; /所读取的日期时间char adjust_index=-1; /当前调节的时间对象：秒，分，时，日，月，年(0,1,2,3,4,6)uchar change_flag="-mhdm-y" /（分，时，日，月，年）（不调节秒周）/延时，向ds1302写、读一字节以及从ds1302指定位置度、写数据的程序/延时-void delayms(uint x)uchar i;while(x-) for(i=0;i<120;i+);/向ds1302写入一个字节void write_a_byte

11、_to_ds1302(uchar x)uchar i;for(i=0;i<8;i+)sda=x&1; clk=1; clk=0; x>>=1;/从da1302读取一字节-uchar get_a_byte_from_ds1302()uchar i,b,t;for(i=0;i<8;i+)b>>=1;t=sda;b|=t<<7;clk=1;clk=0;/bcd码转换return b/16*10+b%16;/从ds1302指定的位置读数据-uchar read_data(uchar addr)uchar dat;rst=0;clk=0;rst=1

12、;write_a_byte_to_ds1302(addr);dat=get_a_byte_from_ds1302();clk=1;rst=0;return dat;/向ds1302某地址写入数据-void write_ds1302(uchar addr,uchar dat)clk=0;rst=1;write_a_byte_to_ds1302(addr);write_a_byte_to_ds1302(dat);clk=0;rst=0;/-/-设置时间-void set_ds1302()uchar i;write_ds1302(0x8e,0x00);/写控制字，取消写保护for(i=1;i<

13、7;i+) /分时日月年依次写入/分的起始地址10000010（0x82）,后面续依次是时，日，月，周，年，写入地址每次递增2 write_ds1302(0x80+ 2*i,(datetimei/10<<4)|(datetimei%10); write_ds1302(0x8e,0x80);/加保护/-/读取当前日期时间/-void gettime()uchar i;for(i=0;i<7;i+)datetimei=read_data(0x81+2*i);/- /1602lcd的若干显示控制代码。/uchar read_lcd_state() 读lcd状态uchar read_

14、lcd_state()uchar state;rs=0;rw=1;en=1;delayms(1);state=p0;en=0;delayms(1);return state;/void lcd_busy_wait() 忙等待void lcd_busy_wait()while(read_lcd_state()&0x80)=0x80);delayms(5);/void write_lcd_data(uchar dat) 向lcd写数据void write_lcd_data(uchar dat) lcd_busy_wait(); rs=1;rw=0;en=0;p0=dat;en=1;dela

15、yms(1);en=0;/void write_lcd_command(uchar cmd) 写lcd指令void write_lcd_command(uchar cmd)lcd_busy_wait();rs=0;rw=0;en=0;p0=cmd;en=1;delayms(1);en=0;/void init_lcd() lcd初始化void init_lcd()write_lcd_command(0x38);delayms(1);write_lcd_command(0x01);delayms(1);write_lcd_command(0x06);delayms(1);write_lcd_co

16、mmand(0x0c);delayms(1);/void set_lcd_pos(uchar p) 设置液晶显示位置void set_lcd_pos(uchar p)write_lcd_command(p|0x80);/-/在lcd上显示字符串void display_lcd_string(uchar p,uchar *s)uchar i;set_lcd_pos(p);for(i=0;i<16;i+)write_lcd_data(si); delayms(1);/-/日期与时间值转换为数字字符void format_datetime(uchar d,uchar *a)a0=d/10+&#

17、39;0'a1=d%10+'0'/-/判断是否为闰年uchar isleapyear(uint y)return(y%4=0&&y%100!=0)|(y%400=0);/-/求自2000.1.1开始的任何一天是星期几/函数没有通过，求出总天数后再求星期几，/因为求总天数可能会超越uint的范围。void refreshweekday()uint i,d,w=5;/已知1999.12.31是周五for(i=2000;i<2000+datetime6;i+)d=isleapyear(i)?366:365;w=(w+d)%7;d=0;for(i=1;i&

18、lt;datetime4;i+) d+=monthsdaysi;d+=datetime3;/保存星期，06表示星期日至周六，为了与ds1302的星期格式匹配，返回值需要加1datetime5=(w+d)%7+1;/-void datetime_adjust(char x)switch(adjust_index)case 6:/年00-99 if(x=1&&datetime6<99) datetime6+; if(x=-1&&datetime6>0) datetime6-; /获取2月天数 monthsdays2=isleapyear(2000+dat

19、etime6)?29:28; /如果年份变化后当前月份的天数大于上限则设为上限 if(datetime3>monthsdaysdatetime4) datetime3=monthsdaysdatetime4; refreshweekday();/刷新星期 break;case 4:/月01-12 if(x=1&&datetime4<12) datetime4+; if(x=-1&&datetime4>1)datetime4-; /获取2月天数 monthsdays2=isleapyear(2000+datetime6)?29:28; /如果月份

20、变化后当前月份的天数大于上限则设为上限 if(datetime3>monthsdaysdatetime4) datetime3=monthsdaysdatetime4; refreshweekday();/刷新星期 break; case 3:/日00-28/29/30/31；调节之前首先根据年份得出该年中2月的天数 monthsdays2=isleapyear(2000+datetime6)?29:28; /根据当前月份决定调节日期的上限 if(x=1&&datetime3<monthsdaysdatetime4) datetime3+; if(x=-1&

21、&datetime3>0) datetime3-; refreshweekday();/刷新星期 break; case 2:/时 if(x=1&&datetime2<23) datetime2+; if(x=-1&&datetime2>0) datetime2-; break;case 1:/分 if(x=1&&datetime1<59) datetime1+; if(x=-1&&datetime1>0) datetime1-; break; /-/定时器0每秒刷新lcd显示void t0_

22、int() interrupt 1th0=-50000/256;tl0=-50000%256;if(+tcount!=2) return;tcount=0;/按指定的格式生成待显示的日期时间串format_datetime(datetime6,lcd_dsy_buffer1+5);format_datetime(datetime4,lcd_dsy_buffer1+8);format_datetime(datetime3,lcd_dsy_buffer1+11);/星期strcpy(lcd_dsy_buffer1+13,weekdatetime5-1);/时分秒format_datetime(datetime2,lcd_dsy_buffer2+5);format_datetime(datetime1,lcd_dsy_buffer2+8);format_datetime(datetime0,lcd_dsy_buffer2+11);/显示年月日，星期，时分秒display_lcd_string(0x00,lcd_dsy_buffer1);display_lcd_string(0x