基于单片机的电子时钟设计.docx
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基于单片机的电子时钟设计
程序概述
DS1302时钟芯片具有通电自动计时的功能。
向DS1302中写入一个初值，如写入2011－05－0100：
00：
00星期日，在通电时，时间就会自动走：
过60秒分加1；过60分时加1；过24小时天加1，星期日变成星期一；一周有7天，芯片内的周信息每7天一循环；芯片能够自动判断每月有多少天，5月有31天，31天后，月加1。
采用DS1302时钟芯片的单片机时钟，其实质就是读取时钟芯片内的时钟信息并把它显示出来。
只要时间初值正确，时钟就能一直精准的走下去。
调整时间日期，实质就是向DS1302时钟芯片重新写入初值。
电子时钟的主程序框图如图10所示
图4.1主程序框图
4.2延时函数
voiddelay（uintz）
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;
}
由for循环构成的延时函数,z的取值为这个函数的延时ms数，如delay（200）;大约延时200ms.delay（500）;大约延时500ms。
因下文多次用到，固在此先作说明。
4.3对DS1302读写操作函数
在对DS1302时钟芯片操作前，应对其操作时序有所了解，参看前文DS1302介绍。
DS1302采用串行方式与单片机进行通信，一个机器周期只能读写一个字节的一位，因此，在单片机与DS1302芯片间传输一字节（8位）数据，要分8次进行，且先从低位开始传输。
4.3.1向DS1302写数据
/***************************写数据字节子函数**************************/
voidwrite_1302_byte（uchartemp）//用来发送8位数据信息
{
uchari;
for（i=0;i<8;i++）//循环8次写入数据
{
sck=0;
sda=temp&0x01;//每次传输低字节
temp>>=1;//右移一位
sck=1;//在SCK上升沿的时候字节写入DS1302
}
}
/*************************1302写数据子函数**************************/
voidwrite_1302（ucharaddd,uchardat）
{
rst=0;
_nop_（）;
sck=0;
_nop_（）;
rst=1;
_nop_（）;
write_1302_byte（addd）;//发送地址
write_1302_byte（dat）;//发送数据
rst=0;
}
4.3.2从DS1302读数据
/***************************读DS1302数据函数*************************/
ucharread_1302（ucharadd）//输入地址add,返回读取的数据
{
uchari,temp=0x00;
rst=0;
sck=0;
rst=1;
write_1302_byte（add）;
for（i=0;i<8;i++）//循环8次读取
{
if（sda）
temp|=0x80;//每次传输低字节，等价于temp=temp|0x80
sck=0;
temp>>=1;//右移一位
sck=1;//sck被置高，在其下一次变为0时，数据被写入
}
rst=0;//以下为DS1302复位的稳定时间
sck=0;
sck=1;
sda=0;
sda=1;
return（temp）;//将temp值返回
}
4.4显示函数
对1602进行操作前要对其进行初使化，初使化完成后它才能正常显示。
如果想在1602液晶的某一个位置显示一个内容，要先对其写入一个指令：
在什么地方显示。
然后再对其写入一个数据：
要显示什么内容。
对1602的液晶初使化，需要用写入指令的方式完成。
4.4.1向1602液晶中写一个指令
voidwrite_com（ucharcom）
{
lcdwr=0;//lcdwr为读写控制端，lcdwr=0,这里可不写
lcdrs=0;//液晶rs接口为0时,写指令，rs为1时写数据
P0=com;//将要写的指令赋给P0口，
delay（5）;//由1602读写操作时序图，先将指令赋给P0口，延时后将使能
lcden=1;端lcden置高，再延时一段时间，然后将lcden置低，这样指令
delay（5）;就写入到LCD了
lcden=0;
}
4.4.2向液晶写数据
voidwrite_data（uchardate），与写指令类似，这里lcdrs设为1
{
lcdrs=1;
P0=date;
delay（5）;
lcden=1;
delay（5）;
lcden=0;
}
4.4.3初使化1602液晶
此函数首先对液晶进行初使化，使其处于待命状态，然后将时钟框架显示出来：
年月日之间的“－”，时分秒之间的“：
”，还有世纪年的高两位。
voidinit_1602（）
{
ucharnum;
lcdwr=0;
lcden=0;
write_com（0x38）;//设置LCD为16*2显示、5*7点阵、8位数据接口模式
write_com（0x0c）;//开显示、不显示光标
write_com（0x06）;//写一个字符后，地址指针加1
write_com（0x01）;//显示清0
write_com（0x80）;//将指针指向初始位置
for（num=0;num<14;num++）//循环函数，用于将"20--"写入液晶
write_data（table[num]）;
write_com（0x80+0x40+4）;//将指针指向1602液晶的第二行，第四个字段
for（num=0;num<8;num++）//功能与上同，用于将":
:
"写入
write_data（table1[num]）;
}
4.4.4如何在液晶上显示时间、日期及周
DS1302中的时间、日期等信息是以BCD码的形式存放的，要先将从1302中读取的数据转化成10进制，然后显示在液晶上相应的位置。
/***************************显示时间、日期子函数***********************/
voidwrite_sfm（ucharadd,uchartime）//用于在1602上显示年、月、日、时、分、秒。
{Add为显示位置，time为要显示的内容
ucharshi,ge;
shi=time/16;//将从DS1302中读取的BCD码数据转化成10进制个位和10
ge=time%16;进制十位
write_com（add+0x80）;//定义显示在液晶的什么位置
write_data（0x30+shi）;//由1602液晶字库可知，0~9的数据码分别对应0x30~0x39
write_data（0x30+ge）;//初使化中设定了写一个字符后，地址指针加1，因此这里
}不用重新光标定位
/**************************显示周子函数*******************************/
voidwrite_zhou（uchartime1），用于在1602上显示周信息，与显示
{时间日期子函数类似
ucharge;
ge=time1%16;//一周七天，因此只需个位
write_com（0x80+13）;
write_data（0x30+ge）;
}
4.5按键函数
此电子时钟共有4个按键，S1、S2、S3与调时有关图按键程序如图11，S4为12小时切换键
S1功能键：
在24小时显示模式下，该键被第一次按下后进入秒调整，液晶显示器上的时间停止走动。
模式，再次按下后进入分调整模式，接着是调时模式、调年模式、调月模式、调日模式、调周模式，当第八次按下该键后退出
S2调整键：
在调整模式下，该键每按一次，相应时间或日期加1
S3确定键：
在调整模式下，该键被按下后，退出调整模式，并将调整后的时间、日期写入DS1302
S4显示模式调整键用于对时间的12/24小时模式的切换
图4.2按键程序图
4.5.112/24小时显示模式切换键
时钟默认在24小时模式下运行，定义一个标志位flag1。
第一次按下切换键，把瞬时时间转化成12小时制，令flag1=1。
并写入DS1302芯片，此后DS1302芯片在12小时模式下运行。
第二次按下切换键，即返回24小时显示模式，令flag1=0，把瞬时时间转化成24小时模式并写入DS1302芯片。
有关DS1302的时间寄存器存放形式参阅前文。
如24小时模式下的22:
00，存放的形式为00100010。
12小时模式下的22点，也就是10:
00PM，存放形式为10110000，在切换的一瞬间，我们只需要把小时数据0xb0写入到DS1302，这样就能让时钟芯片在12小时模式下运行了。
需要注意的是，12小时模式下，只用到后5位来表示时间，第6位用来表示AM或PM信息，如果真接用24小时模式下的显示方法是会出错的，这里我们需要对时进行转化。
首先提取AM/PM信息，让其显示。
然后提取其后5位时间，显示时间。
在主函数部分如果检测到flag1=1，就进行转换。
12转24小进模式与其类似，不再赘述。
if（s1num==0&&s4==0）//设置键没被按下，且12/24小时模式切换键被按下后
{
delay（5）;
if（s4==0）
{
s2num++;
while（!
s4）;
if（s2num==1）//24小时切换成12小时
{
intge,shi;
flag1=1;
hour=read_1302（0x85）;
ge=hour%16;
shi=hour/16;
if（shi<=1&&ge<=1）//时小于12
{
if（shi==0&&ge==0）
hour=0x92;
else
{
hour=hour&0x9f;
hour=hour+0x80;
}
}
if（shi==1&&ge==2）//12点
{
hour=hour+0x80;
hour=hour+0x20;
}
if（shi>=1&&ge>=3&&ge<=9）//13点~19点
{
hour=hour-0x12;
hour=hour+0x80;
hour=hour+0x20;
}
if（shi==2&&ge==0）//20点
{
hour=0xa8;
}
if（shi==2&&ge==1）
hour=0xa9;
if（shi==2&&ge==2）
{
hour=0xb0;
}
if（shi==2&&ge==3）
hour=0xb1;
write_1302（0x8e,0x00）;
write_1302（0x84,hour）;
write_1
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