2020年04月16日 | 单片机 简单时钟

一、简述

通过Proteus仿真电路，用7段数码管实时显示当前时间时间。

工程文件：链接:https://pan.baidu.com/s/1CkKAF8h2dzn-bMoqgL-mhQ 密码:i3a2

二、效果

三、工程结构

1、Keil 工程

2、仿真电路图

四、源文件

clock.c文件

#include

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uint time_t;//毫秒统计值

uchar hour,min,sec;//数码管显示值，小时，分，秒

uchar code led[10]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6};//数码管显示0-9

/********************************************************************/

//函数名：delay_1ms(uint x)

//功能：利用定时器0精确定时1ms； 自加 time_t的值为后面时间调整函数服务

//调用函数：

//输入参数：x,1ms计数

//输出参数：

//说明：延时的时间为1ms乘以x

/********************************************************************/

void delay_1ms(uint x)

{

TMOD=0X01;//开定时器0，工作方式为1

TR0=1;//启动定时器0；

while(x--)

{

TH0=0Xfc;//定时1ms初值的高8位装入TH0

TL0=0X18;//定时1ms初值的低8位装入TL0

while(!TF0);//等待，直到TF0为1

TF0=0;    //重置溢出位标志

time_t++;//毫秒统计值自加1

}

TR0=0;//停止定时器0；

}

/**********************************************************/

//函数名：display_num(uchar num,dis_w)

//功能：数码管显示

//调用函数：delay_1ms(uint x)

//输入参数：num,dis_w

//输出参数：

//说明：P0口做数码管段选，P2口做位选

//通过dis_w的值确定num值在数码管上显示的位置

/**********************************************************/

void display_num(uchar num,dis_w)

{

uchar j;

for(j=0;j<2;j++)

{

P0=0xff;//段选口置高，消影 ,设置前保证7段二极管是灭的状态

P2=~dis_w;//装入位选值 (低电平选中)

if(j)

P0=~led[num/10];//显示num个位

else

P0=~led[num%10];//显示num十位

dis_w=dis_w<<1;    //显示十位后显示个位

delay_1ms(2);//延时2ms

}

}

/**********************************************************/

//函数名：display_char()

//功能：显示时间分隔符“-”

//调用函数：delay_1ms(uint x)

//输入参数：

//输出参数：

//说明：

/**********************************************************/

void display_char()

{

P0=0xff;//段选口置高，消影

P2=~0x24; //P2端口的十六进制~0x24转换成二进制为11011011可知，点亮的是第3、第6两只数码管

P0=~0x02;//显示字符“-” ,P0端口的十六进制值~0x02值转换为二进制为11111101，是接数码管的g脚，亮的效果刚好是“-”

}

void main()

{

SYSTEMTIME CurrentTime; //时间结构体

while(1)

{

//获取当前时间

DS1302_GetTime(&CurrentTime);

sec=CurrentTime.Second; //获取当前秒数

min=CurrentTime.Minute; //获取当前分钟数

hour=CurrentTime.Hour;  //获取当前小时数

display_num(sec,0x01);//显示秒 00000001 右边第1个数码管开始显示

display_num(min,0x08);//显示分 00001000 右边第4个数码管开始显示

display_num(hour,0x40);//显示小时  01000000 右边第7个数码管开始显示

display_char();//显示分隔符“-”

}

}

realTime.h文件

#ifndef _REAL_TIMER_H_

#define _REAL_TIMER_H_

sbit  DS1302_CLK = P1^6;              //实时时钟时钟线引脚 

sbit  DS1302_IO  = P1^7;              //实时时钟数据线引脚 

sbit  DS1302_RST = P1^5;              //实时时钟复位线引脚

sbit  ACC0 = ACC^0;

sbit  ACC7 = ACC^7;

typedef struct __SYSTEMTIME__

{

unsigned char Second;

unsigned char Minute;

unsigned char Hour;

unsigned char Week;

unsigned char Day;

unsigned char Month;

unsigned char  Year;

unsigned char DateString[9];

unsigned char TimeString[9];

}SYSTEMTIME; //定义的时间类型

#define AM(X) X

#define PM(X) (X+12)              // 转成24小时制

#define DS1302_SECOND 0x80

#define DS1302_MINUTE 0x82

#define DS1302_HOUR 0x84 

#define DS1302_WEEK 0x8A

#define DS1302_DAY 0x86

#define DS1302_MONTH 0x88

#define DS1302_YEAR 0x8C

#define DS1302_RAM(X) (0xC0+(X)*2)    //用于计算 DS1302_RAM 地址的宏 

void DS1302InputByte(unsigned char d) //实时时钟写入一字节(内部函数)

{ 

    unsigned char i;

    ACC = d;

    for(i=8; i>0; i--)

    {

        DS1302_IO = ACC0;            //相当于汇编中的 RRC

        DS1302_CLK = 1;

        DS1302_CLK = 0;

        ACC = ACC >> 1; 

    } 

}

unsigned char DS1302OutputByte(void) //实时时钟读取一字节(内部函数)

{ 

    unsigned char i;

    for(i=8; i>0; i--)

    {

        ACC = ACC >>1;          //相当于汇编中的 RRC 

        ACC7 = DS1302_IO;

        DS1302_CLK = 1;

        DS1302_CLK = 0;

    } 

    return(ACC); 

}

unsigned char Read1302(unsigned char ucAddr) //读取DS1302某地址的数据

{

    unsigned char ucData;

    DS1302_RST = 0;

    DS1302_CLK = 0;

    DS1302_RST = 1;

    DS1302InputByte(ucAddr|0x01);        // 地址，命令 

    ucData = DS1302OutputByte();         // 读1Byte数据

    DS1302_CLK = 1;

    DS1302_RST = 0;

    return(ucData);

}

void DS1302_GetTime(SYSTEMTIME *Time)

{

unsigned char ReadValue;

ReadValue = Read1302(DS1302_SECOND);

Time->Second = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);

ReadValue = Read1302(DS1302_MINUTE);

Time->Minute = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);

ReadValue = Read1302(DS1302_HOUR);

Time->Hour = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);

ReadValue = Read1302(DS1302_DAY);

Time->Day = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);

ReadValue = Read1302(DS1302_WEEK);

Time->Week = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);

ReadValue = Read1302(DS1302_MONTH);

Time->Month = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);

ReadValue = Read1302(DS1302_YEAR);

Time->Year = ((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);

}

#endif

五、总结

1.数码管显示数字机理

数码管是由7段发光二极管组成的，可通过加电平的高低来控制发光二极管的导通与截止。对7个二极管进行合理地组合控制，将会得到0～9这10种数字的显示效果。本工程使用共阳数码管，即低电平时二极管亮。

2、动态显示（我们没有这么多的端口来一 一对应控制8个数码管，所以采用动态显示，每次控制一个数码管）

用P0端口输出一个数字的段码，用P2端口选择那个数码管。一共有6个数字2个“-”(如：13-30-12显示13点30分12秒)

每一次显示一个字符，只要间隔时间足够短，肉眼就能看到所有的数字。

采用一个机制协调段码、位码输入，控制某字符在某位显示，其它各位熄灭，只要每位数码管显示——熄灭——显示，这显示到显示间隔足够短，由于数码管的余辉特性和人眼有视觉暂留现象，给人眼的视觉印象就会是连续稳定地显示。

3、没有精确同步，有待改进。

利用定时器简单的实现简单时钟，并使用按键简单的设置时间：

链接: https://pan.baidu.com/s/1cxenVFHhL2_WAJ8dFqb2uw 提取码: vemy 

效果：

keil：

proteus仿真文件：

代码： 

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uint ms;//微秒

uchar hour,min,sec;//数码管显示值，小时，分，秒

uchar code led[10]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6};//数码管显示0-9

sbit key_Hour = P1^0;//用来控制小时的按键

sbit key_Min = P1^1; //用来控制分钟的按键

sbit key_Sec = P1^2;//用来控制秒的按键

/*************************************************

函数功能：软件消抖延时   

**************************************************/

void delay( uint s)

{

   uchar i,j;

        for(i=0;i          for(j=0;j<60;j++)

            ;

}

/**********************************************************/

//函数名：display_num(uchar num,dis_w)

//功能：数码管显示

//调用函数：delay_1ms(uint x)

//输入参数：num,dis_w

//输出参数：

//说明：P0口做数码管段选，P2口做位选

//通过dis_w的值确定num值在数码管上显示的位置

/**********************************************************/

void display_num(uchar num, uint dis_w)

{

uchar j;

for(j=0;j<2;j++)

{

P0=0xff;//段选口置高，消影 ,设置前保证7段二极管是灭的状态

P2=~dis_w;//装入位选值 (低电平选中)

if(j)

P0=~led[num/10];//显示num个位

else

P0=~led[num%10];//显示num十位

dis_w=dis_w<<1;    //显示十位后显示个位

delay(2);//延时

}

}

/**********************************************************/

//函数名：display_char()

//功能：显示时间分隔符“-”

//调用函数：delay_1ms(uint x)

//输入参数：

//输出参数：

//说明：

/**********************************************************/

void display_char()

{

P0=0xff;//段选口置高，消影

P2=~0x24; //P2端口的十六进制~0x24转换成二进制为11011011可知，点亮的是第3、第6两只数码管

P0=~0x02;//显示字符“-” ,P0端口的十六进制值~0x02值转换为二进制为11111101，是接数码管的g脚，亮的效果刚好是“-”

}

void Timer0(void) interrupt 1 //定时器0中断处理函数(即当定时器溢出的时候会执行该函数)

{

TR0=0;   //关闭定时器0

TF0=0;    //重置溢出位标志

ms++; //毫秒值+1

if(ms%130==0)  //每隔一段时间检测一下按键是否有按下，（每1ms中断一次，这个时间太频繁，所以要加if判断一下，不能每1ms就检查）

{

if(key_Hour == 0)  //检测 小时 按键有没有按下

{

delay(100);//按键消抖

hour++;

if(hour >= 24)

{

hour = 0;

}

}

else if(key_Min == 0)   //检测 分钟 按键有没有按下

{

delay(100);

min++;

if(min >= 60)

{

min = 0;

}

}

else if(key_Sec == 0) //检测 秒 按键有没有按下

{

delay(100);

sec++;

if(sec >= 60)

{

sec = 0;

}

}

}

//重新装值

TH0=0Xfc;//定时1ms初值的高8位装入TH0

TL0=0X18;//定时1ms初值的低8位装入TL0

TR0=1;//启动定时器0;

}

void main()

{

    ms = 0;

TMOD=0X01;//开定时器0，工作方式为1

//定时器赋初值值

TH0=0Xfc;//定时1ms初值的高8位装入TH0

TL0=0X18;//定时1ms初值的低8位装入TL0

//设置开始的时间

sec = 45; //秒数

min = 58; //分钟数

hour = 21;  //小时数

ET0=1; //允许外部中断0

EA=1;  //开启总中断

TR0=1;//启动定时器0；

while(1)

{

display_num(sec,0x01);//显示秒 00000001 右边第1个数码管开始显示

display_num(min,0x08);//显示分 00001000 右边第4个数码管开始显示

display_num(hour,0x40);//显示小时  01000000 右边第7个数码管开始显示

display_char();//显示分隔符“-”

    //调整时间

if( ms >= 1000 )  //1000ms = 1s

{

ms = 0;

sec++;

if(sec >= 60)//60秒 进位1分

{

sec = 0;

min++;//分钟数加1

if(min >= 60)//60 分钟小时加1

{

min = 0;

hour++;

if(hour >= 24)

{

hour = 0;

}

}

}

}

}

}

拿到老师的例子的时候我也没有注意到年月日，例子中，年测的是后面2位，比如2019测出的是19小时是24制的，所以有两位数

测试年月日

测试星期：

西方将星期日作为星期的第一天，

星期日 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 星期六

   1     2      3      4      5      6      7

上传文件大小限制为5M，所以将测试效果放到网盘：

链接: https://pan.baidu.com/s/1hJOa6qJWBYuXjlZ-BFovow 提取码: b9gu