基于DS1302和LCD1602的數(shù)字電子鐘的設計

1、 基于單片機和DS1302的電子鐘數(shù)字鐘的設計斧頭幫 2010-05-17Proteus仿真圖：C程序：/*程序名稱：基于單片機和時鐘芯片DS1302的電子時鐘程序功能： 時鐘芯片采用DS1302顯示采用液晶屏LCD1602初始時間2010-06-01 12:00程序 斧頭幫 2010.05.17*/ #include<reg51.h> /包含單片機寄存器的頭文件#include<intrins.h> /包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*以下是DS1302芯片的操

2、作程序*/uchar code digit10="0123456789" /定義字符數(shù)組顯示數(shù)字sbit DATA=P11; /位定義1302芯片的接口，數(shù)據(jù)輸出端定義在P1.1引腳sbit RST=P12; /位定義1302芯片的接口，復位端口定義在P1.1引腳sbit SCLK=P10; /位定義1302芯片的接口，時鐘輸出端口定義在P1.1引腳/*函數(shù)功能：延時若干微秒入口參數(shù)：n*/ void delaynus(uchar n) uchar i; for(i=0;i<n;i+) ;/*函數(shù)功能：向1302寫一個字節(jié)數(shù)據(jù)入口參數(shù)：x*/ void Write13

3、02(uchar dat) uchar i; SCLK=0; /拉低SCLK，為脈沖上升沿寫入數(shù)據(jù)做好準備 delaynus(2); /稍微等待，使硬件做好準備 for(i=0;i<8;i+) /連續(xù)寫8個二進制位數(shù)據(jù) DATA=dat&0x01; /取出dat的第0位數(shù)據(jù)寫入1302delaynus(2); /稍微等待，使硬件做好準備SCLK=1; /上升沿寫入數(shù)據(jù)delaynus(2); /稍微等待，使硬件做好準備SCLK=0; /重新拉低SCLK，形成脈沖dat>>=1; /將dat的各數(shù)據(jù)位右移1位，準備寫入下一個數(shù)據(jù)位 /*函數(shù)功能：根據(jù)命令字，向1302寫

4、一個字節(jié)數(shù)據(jù)入口參數(shù)：Cmd，儲存命令字；dat，儲存待寫的數(shù)據(jù)*/ void WriteSet1302(uchar Cmd,uchar dat) RST=0; /禁止數(shù)據(jù)傳遞 SCLK=0; /確保寫數(shù)居前SCLK被拉低RST=1; /啟動數(shù)據(jù)傳輸delaynus(2); /稍微等待，使硬件做好準備Write1302(Cmd); /寫入命令字Write1302(dat); /寫數(shù)據(jù)SCLK=1; /將時鐘電平置于已知狀態(tài)RST=0; /禁止數(shù)據(jù)傳遞 /*函數(shù)功能：從1302讀一個字節(jié)數(shù)據(jù)入口參數(shù)：x*/ uchar Read1302(void) uchar i,dat;delaynus(2)

5、; /稍微等待，使硬件做好準備for(i=0;i<8;i+) /連續(xù)讀8個二進制位數(shù)據(jù) dat>>=1; /將dat的各數(shù)據(jù)位右移1位，因為先讀出的是字節(jié)的最低位if(DATA=1) /如果讀出的數(shù)據(jù)是1 dat|=0x80; /將1取出，寫在dat的最高位 SCLK=1; /將SCLK置于高電平，為下降沿讀出 delaynus(2); /稍微等待 SCLK=0; /拉低SCLK，形成脈沖下降沿 delaynus(2); /稍微等待 return dat; /將讀出的數(shù)據(jù)返回 /*函數(shù)功能：根據(jù)命令字，從1302讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù)入口參數(shù)：Cmd*/ uchar ReadSet

6、1302(uchar Cmd) uchar dat; RST=0; /拉低RST SCLK=0; /確保寫數(shù)居前SCLK被拉低 RST=1; /啟動數(shù)據(jù)傳輸 Write1302(Cmd); /寫入命令字 dat=Read1302(); /讀出數(shù)據(jù) SCLK=1; /將時鐘電平置于已知狀態(tài) RST=0; /禁止數(shù)據(jù)傳遞 return dat; /將讀出的數(shù)據(jù)返回/*函數(shù)功能： 1302進行初始化設置*/ void Init_DS1302(void) WriteSet1302(0x8E,0x00); /根據(jù)寫狀態(tài)寄存器命令字，寫入不保護指令 WriteSet1302(0x80,(0/10)<

7、<4|(0%10); /根據(jù)寫秒寄存器命令字，寫入秒的初始值 /'/'除法運算，取整；'%'取模運算，取余 /數(shù)據(jù)前四位為十位，后四位為個位，詳見寄存器表 WriteSet1302(0x82,(0/10)<<4|(0%10); /根據(jù)寫分寄存器命令字，寫入分的初始值WriteSet1302(0x84,(12/10)<<4|(12%10); /根據(jù)寫小時寄存器命令字，寫入小時的初始值WriteSet1302(0x86,(01/10)<<4|(01%10); /根據(jù)寫日寄存器命令字，寫入日的初始值WriteSet1302(0

8、x88,(06/10)<<4|(06%10); /根據(jù)寫月寄存器命令字，寫入月的初始值WriteSet1302(0x8c,(10/10)<<4|(10%10); /根據(jù)寫小時寄存器命令字，寫入小時的初始值/*以下是對液晶模塊的操作程序*/sbit RS=P20; /寄存器選擇位，將RS位定義為P2.0引腳sbit RW=P21; /讀寫選擇位，將RW位定義為P2.1引腳sbit E=P22; /使能信號位，將E位定義為P2.2引腳sbit BF=P07; /忙碌標志位，將BF位定義為P0.7引腳/*函數(shù)功能：延時1ms(3j+2)*i=(3×33+2)

9、5;10=1010(微秒)，可以認為是1毫秒*/void delay1ms() unsigned char i,j; for(i=0;i<10;i+) for(j=0;j<33;j+) ; /*函數(shù)功能：延時若干毫秒入口參數(shù)：n*/ void delaynms(unsigned char n) unsigned char i;for(i=0;i<n;i+) delay1ms(); /*函數(shù)功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態(tài)返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙*/bit BusyTest(void) bit result;RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS為

10、低電平，RW為高電平時，可以讀狀態(tài) RW=1; E=1; /E=1，才允許讀寫 _nop_(); /空操作 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 result=BF; /將忙碌標志電平賦給result E=0; /將E恢復低電平 return result; /*函數(shù)功能：將模式設置指令或顯示地址寫入液晶模塊入口參數(shù)：dictate*/void WriteInstruction (uchar dictate) while(BusyTest()=1); /如果忙就等待 RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時為低電平時，可以寫入指令 RW=0

11、; E=0; /E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖， / 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應先置"0" _nop_(); _nop_(); /空操作兩個機器周期，給硬件反應時間 P0=dictate; /將數(shù)據(jù)送入P0口，即寫入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=1; /E置高電平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=0; /當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：指定字符

12、顯示的實際地址入口參數(shù)：x*/ void WriteAddress(uchar x) WriteInstruction(x|0x80); /顯示位置的確定方法規(guī)定為"80H+地址碼x" /*函數(shù)功能：將數(shù)據(jù)(字符的標準ASCII碼)寫入液晶模塊入口參數(shù)：y(為字符常量)*/ void WriteData(uchar y) while(BusyTest()=1); RS=1; /RS為高電平，RW為低電平時，可以寫入數(shù)據(jù) RW=0; E=0; /E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖， / 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應先置"0" P0=y;

13、/將數(shù)據(jù)送入P0口，即將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=1; /E置高電平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應時間 E=0; /當E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令 /*函數(shù)功能：對LCD的顯示模式進行初始化設置*/void LcdInitiate(void) delaynms(15); /延時15ms，首次寫指令時應給LCD一段較長的反應時間 WriteInstruction(0x38); /顯示模式設置：16&

14、#215;2顯示，5×7點陣，8位數(shù)據(jù)接口delaynms(5); /延時5ms，給硬件一點反應時間 WriteInstruction(0x38);delaynms(5); /延時5ms，給硬件一點反應時間WriteInstruction(0x38); /連續(xù)三次，確保初始化成功delaynms(5); /延時5ms，給硬件一點反應時間WriteInstruction(0x0c); /顯示模式設置：顯示開，無光標，光標不閃爍delaynms(5); /延時5ms，給硬件一點反應時間WriteInstruction(0x06); /顯示模式設置：光標右移，字符不移delaynms(5)

15、; /延時5ms，給硬件一點反應時間WriteInstruction(0x01); /清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除delaynms(5); /延時5ms，給硬件一點反應時間 /*以下是1302數(shù)據(jù)的顯示程序*/*函數(shù)功能：顯示秒入口參數(shù)：x*/ void DisplaySecond(uchar x) uchar i,j; /j,k,l分別儲存溫度的百位、十位和個位i=x/10; /取十位j=x%10;/取個位 WriteAddress(0x49); /寫顯示地址,將在第2行第7列開始顯示W(wǎng)riteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitj)

16、; /將十位數(shù)字的字符常量寫入LCDdelaynms(50); /延時1ms給硬件一點反應時間 /*函數(shù)功能：顯示分鐘入口參數(shù)：x*/ void DisplayMinute(uchar x) uchar i,j; /j,k,l分別儲存溫度的百位、十位和個位i=x/10; /取十位j=x%10; /取個位 WriteAddress(0x46); /寫顯示地址,將在第2行第7列開始顯示W(wǎng)riteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitj); /將十位數(shù)字的字符常量寫入LCDdelaynms(50); /延時1ms給硬件一點反應時間 /*函數(shù)功能：顯

17、示小時入口參數(shù)：x*/ void DisplayHour(unsigned char x) uchar i,j; /j,k,l分別儲存溫度的百位、十位和個位i=x/10;/取十位j=x%10;/取個位 WriteAddress(0x43); /寫顯示地址,將在第2行第7列開始顯示W(wǎng)riteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitj); /將十位數(shù)字的字符常量寫入LCDdelaynms(50); /延時1ms給硬件一點反應時間 /*函數(shù)功能：顯示日入口參數(shù)：x*/ void DisplayDay(uchar x) uchar i,j; /j,k,

18、l分別儲存溫度的百位、十位和個位i=x/10; /取十位j=x%10; /取個位 WriteAddress(0x0c); /寫顯示地址,將在第2行第7列開始顯示W(wǎng)riteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitj); /將十位數(shù)字的字符常量寫入LCDdelaynms(50); /延時1ms給硬件一點反應時間 /*函數(shù)功能：顯示月入口參數(shù)：x*/ void DisplayMonth(uchar x) uchar i,j; /j,k,l分別儲存溫度的百位、十位和個位i=x/10; /取十位j=x%10; /取個位 WriteAddress(0x09

19、); /寫顯示地址,將在第2行第7列開始顯示W(wǎng)riteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitj); /將十位數(shù)字的字符常量寫入LCDdelaynms(50); /延時1ms給硬件一點反應時間 /*函數(shù)功能：顯示年入口參數(shù)：x*/ void DisplayYear(uchar x) uchar i,j; /j,k,l分別儲存溫度的百位、十位和個位i=x/10; /取十位j=x%10; /取個位 WriteAddress(0x06); /寫顯示地址,將在第2行第7列開始顯示W(wǎng)riteData(digiti); /將百位數(shù)字的字符常量寫入LCDWr

20、iteData(digitj); /將十位數(shù)字的字符常量寫入LCDdelaynms(50); /延時1ms給硬件一點反應時間 /*函數(shù)功能：液晶顯示年月日以及時間*/ void displaytime() uchar second,minute,hour,day,month,year; /分別儲存苗、分、小時，日，月，年 uchar ReadValue; /儲存從1302讀取的數(shù)據(jù) WriteAddress(0x01); /寫Date的顯示地址,將在第1行第2列開始顯示 WriteData('D'); /將字符常量寫入LCD WriteData('a'); /將

21、字符常量寫入LCD WriteData('t'); /將字符常量寫入LCD WriteData('e'); /將字符常量寫入LCD WriteData(':'); /將字符常量寫入LCD WriteAddress(0x08); /寫年月分隔符的顯示地址， 顯示在第1行第9列 WriteData('-'); /將字符常量寫入LCD WriteAddress(0x0b); /寫月日分隔符的顯示地址， 顯示在第1行第12列 WriteData('-'); /將字符常量寫入LCD WriteAddress(0x45); /

22、寫小時與分鐘分隔符的顯示地址， 顯示在第2行第6列 WriteData(':'); /將字符常量寫入LCD WriteAddress(0x48); /寫分鐘與秒分隔符的顯示地址， 顯示在第2行第9列 WriteData(':'); /將字符常量寫入LCD while(1) ReadValue = ReadSet1302(0x81); /從秒寄存器讀數(shù)據(jù) second =(ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);/將讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 DisplaySecond(second); /顯示秒 Read

23、Value = ReadSet1302(0x83); /從分寄存器讀 minute =(ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 DisplayMinute(minute); /顯示分 ReadValue = ReadSet1302(0x85); /從分寄存器讀 hour =(ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 DisplayHour(hour); /顯示小時 ReadValue = ReadSet1302(0

24、x87); /從分寄存器讀 day =(ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 DisplayDay(day); /顯示日 ReadValue = ReadSet1302(0x89); /從分寄存器讀 month =(ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 DisplayMonth(month); /顯示月 ReadValue = ReadSet1302(0x8d); /從分寄存器讀 year =(ReadVal

25、ue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 DisplayYear(year); /顯示年 /*函數(shù)功能：主函數(shù)*/ void main(void) LcdInitiate(); /將液晶初始化 Init_DS1302(); /將1302初始化 displaytime(); /顯示時間時鐘芯片DS1302中文資料：DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和RAM數(shù)據(jù)。實時時鐘可提供秒

26、、分、時、日、星期、月和年，一個月小與31天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。工作電壓寬達2.55.5V。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設置備用電源充電方式，提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。DS1302的外部引腳分配如圖1所示及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。DS1302用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄，因此廣泛應用于測量系統(tǒng)中。DS1302的外部引腳功能說明如圖所示：圖3 DS1302封裝圖X1，X232.768kHz晶振引腳GND地RST復位I/O數(shù)據(jù)輸入/輸出SCLK串行時鐘VCC1電池引腳VCC2主電源引腳DS1302有下列幾組寄存器： DS1302有關(guān)日歷、時間的寄存器共有12