數(shù)字指針式萬年歷設計

數(shù)字指針式萬年歷設計摘要隨著科技的進步和人們對便捷生活的需求，傳統(tǒng)的紙質萬年歷已經無法滿足人們的需求。數(shù)字指針萬年歷的設計應運而生，結合了數(shù)字顯示和指針指示的形式，使得時間和日期的讀取更加直觀和方便。本文使用液晶模塊溫度傳感器、鬧鐘模塊、輸入模塊、紐扣電池、STC單片機、蜂鳴器為系統(tǒng)組成部分，設計了一款電子萬年歷。在設計過程中結合萬年歷的特點選擇合適的硬件，實現(xiàn)了集年、月、日、時、分、秒、農歷、星期、溫度、鬧鐘功能于一體的電子萬年歷。這種設計背后的研究目的在于提供一種簡單、易用且美觀的萬年歷解決方案，為人們的日常生活提供便利，并且適應現(xiàn)代化的數(shù)字化環(huán)境。通過數(shù)字指針萬年歷的研究，可以改善人們對時間和日期的感知，提高生活效率和時間管理能力。關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；傳感器；單片機

ABSTRACTWiththeprogressofscienceandtechnologyandpeople'sdemandforconvenientlife,thetraditionalpaperperpetualcalendarcannolongermeetpeople'sneeds.Thedesignofdigitalpointerperpetualcalendarcameintobeing,combiningtheformofdigitaldisplayandpointerindication,makingthereadingoftimeanddatemoreintuitiveandconvenient.Thispaperusesliquidcrystalmoduletemperaturesensor,alarmclockmodule,inputmodule,buttonbattery,STCmicrocontroller,buzzeraspartofthesystem,designedanelectronicperpetualcalendar.Inthedesignprocesscombinedwiththecharacteristicsofthecalendartochoosetheappropriatehardware,toachievetheyear,month,day,hour,minute,second,lunarcalendar,week,temperature,alarmclockfunctionsinoneelectroniccalendar.Theresearchbehindthisdesignaimstoprovideasimple,easy-to-useandaestheticallypleasingperpetualcalendarsolutionthatfacilitatesPeople'sDailylivesandADAPTStoamoderndigitalenvironment.Throughtheresearchofdigitalpointerperpetualcalendar,itcanimprovepeople'sperceptionoftimeanddate,improvelifeefficiencyandtimemanagementability.Keywords:InternetofThings;Sensor;Singlechipmicrocomputer目錄第1章緒論 第1章緒論1.1研究目的及意義該題目要求綜合運用單片機原理、低頻電子線路、數(shù)字電路與邏輯設計等相關知識,設計完成多功能電子萬年歷系統(tǒng)[1]。通過完成任務,掌握單片機設計開發(fā)的基本流程,增強動手實踐能力,培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力,為后續(xù)的學習和工作打下良好基礎[2]。此題目可以良好的綜合應用所學知識，設計單片機系統(tǒng)能力,鍛煉軟件和硬件的設計能力,培養(yǎng)工程意識,團隊意識,開發(fā)創(chuàng)新思維。年來微電子技術發(fā)展迅速，以單片機為核心的智能電子產品層出不窮。人們在日常生活中對智能家居要求越來越高，而電子萬年歷恰是一種適用于各種場合的小型智能家居電子產品，為人們生活帶來便利。本文以STC單片機為總控元件設計了一款電子萬年歷，該電子萬年歷能夠顯示年、月、日、時、分、秒、農歷、星期、溫度和濕度，并具有鬧鐘功能，時間讀取方便、日期顯示直觀、溫濕度測量準確、功能多、成本低、市場前景廣闊[3]。隨著人類科技文明的發(fā)展，人們對于時鐘的要求在不斷地提高。時鐘已不僅僅被看成一種用來顯示時間的工具，在很多實際應用中它還需要能夠實現(xiàn)更多其它的功能。高精度、多功能、小體積、低功耗，是現(xiàn)代時鐘發(fā)展的趨勢[4]????。在這種趨勢下，時鐘的數(shù)字化、多功能化已經成為現(xiàn)代時鐘生產研究的主導設計方向。1.2國內外研究現(xiàn)狀20年來，內外很多研究機構在這個領域做了諸多努力。美DALLAS公司推出的DS12C887時鐘芯片將晶體振蕩、振蕩電路、充電電路和可充電鋰電池等一起封裝在芯片上[5]。DS12C887時鐘芯片采用石英晶體的振蕩器和鋰離子電池，即使在停電狀態(tài)下，也可以保持有關信息和狀態(tài)不丟失，并利用后備的電池供電，因此它在沒電源供電的情況下仍可繼續(xù)工作10年。時標可選擇二進制或BCD碼表示，計時更準確；采用24小時制計時，有時鐘、鬧鐘和日歷（至2100年），有星期，閏年自動補償功能；工作電壓4.5~5.5V，電流范圍7~15mA，溫度0~70℃；14個時鐘控制寄存器，其內部含有專用接口電路，簡化了對外部電路的時序要求[6]。飛思卡爾公司的數(shù)字控制器芯片MC56F8013,提出了在Boost拓撲中基于平均電流CCM模式下PFC功率因數(shù)校正電路的數(shù)字化設計方案,分析了其硬件結構設計及軟件程序流程,在此基礎上利用Matlab進行了系統(tǒng)仿真并搭建了實驗樣機,仿真及實驗結果均表明該數(shù)字系統(tǒng)具有良好的功率因數(shù)校正效果[7]。美國德克薩斯儀表公司研制出一種全電子化模擬手表。該豐表平印“個液晶元件，用類似于長短針的方式來顯示時、分、秒、日期和星期。這種手表采用一種新奇的雙向多路復用法來進行復雜的多功能顯示，結染僅需要個觸點來激勵所有個液晶元件。電沉是一個長效高能最的鉀二氧化錳電池，每個電池可使用二年[8]。安會;蒲禹辰;李紀榕;馬紅靜;李莉在2022年的《基于單片機的電子時鐘設計與制作》中以單片機與數(shù)字電路的相關知識為基礎,對硬件的功能和軟件的編寫流程以及時鐘的制作進行詳細的介紹,并且提出了制作過程中出現(xiàn)的問題和解決辦法[9]。張云;曹劍俠;李景景在2022年的《基于單片機的多功能萬年歷設計》提出萬年歷一直是人們生活中記錄日期的主要工具，隨著現(xiàn)代人類社會科技水平的發(fā)展，萬年歷也從原來的紙質化轉變?yōu)楝F(xiàn)在的數(shù)字化，且廣泛應用于各種場所[10]????。因此，本文設計了基于單片機的多功能萬年歷，首先，以AT89C51單片機為核心控制模塊，搭配時鐘模塊和溫度感應模塊用于記錄日期時間和測量環(huán)境的溫度變化；其次，結合顯示模塊顯示測量的數(shù)值；最后，配備一個蜂鳴器用作提醒鬧鐘。該萬年歷的數(shù)據(jù)讀取直觀方便，成本與功耗低，可以實現(xiàn)萬年歷多功能化[11]。劉秀娟;李朋龍;邵娟;王雪娜;梁莉莉在2022年的《多功能電子萬年歷設計》利用Proteus仿真軟件和Keil編譯軟件進行仿真，實現(xiàn)了集年、月、日、時、分、秒、農歷、星期、溫度、濕度、鬧鐘功能于一體的電子萬年歷[12]。SchalmGregor;BrunsKristina;DrachenbergNina;GeyerNathalie;FoulkesNicholasS;BertolucciCristiano;GerlachGabriele在2021年的《FindingNemo'sclockrevealsswitchfromnocturnaltodiurnalactivity》中設計了一個時間機制用來研究魚類、檸檬和它們的動物鐘內共生體的多層次相互作用提供了第一個基礎[13]。TuomasSavolainen;DanielKeithWhiter;NooraPartamies在2016年的《Automaticsegmentationandclassificationofseven-segmentdisplaydigitsonauroralimages》中述了一種新的和全自動的方法來分割和分類數(shù)字在七段顯示。該方法適用于一個數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包括1973-1997年期間在芬蘭北部Sodankyl?observatory周圍的攝站拍攝的大約700萬張極光全天空圖像[14]。在每幅圖像中有一個時鐘顯示的日期和時間，連同反射整個夜空通過一個球面鏡。夜空的數(shù)字電影圖像包含有寶貴的科學信息，但如果沒有從顯示器中提取日期-時間的自動方法，就不可能使用。本文詳細描述了這種方法的實現(xiàn)和結果。1.3主要研究內容主要研究內容包括以下幾個方面：（1）選芯片時，應重點考慮功能實在、使用方便、單片存儲、低功耗、抗斷電的器件。（2）根據(jù)選用芯片設計外圍電路和單片機的接口電路。（3）在硬件設計時，結構要盡量簡單實用、易于實現(xiàn)，使系統(tǒng)電路盡量簡單。（4）根據(jù)硬件電路圖，在開發(fā)板上完成器件的焊接。（5）根據(jù)設計的硬件電路，編寫控制芯片的單片機程序。（6）通過編程、編譯、調試，把程序下載到單片機上運行，并實現(xiàn)本設計的功能。（7）在硬件電路和軟件程序設計時，主要考慮提高人機界面的友好性，方便用戶操作等因素。（8）實現(xiàn)集年、月、日、時、分、秒、農歷、星期、溫度、鬧鐘功能于一體的電子萬年歷。

第2章系統(tǒng)的總體結構2.1設計方案使用液晶模塊溫度傳感器、鬧鐘模塊、輸入模塊、紐扣電池、STC單片機、蜂鳴器為系統(tǒng)組成部分，設計了一款電子萬年歷。在設計過程中結合萬年歷的特點選擇合適的硬件，實現(xiàn)了集年、月、日、時、分、秒、農歷、星期、溫度、鬧鐘功能于一體的電子萬年歷。2.2功能需求分析2.2.1技術路線（1）硬件部分需要液晶模塊溫度傳感器、鬧鐘模塊、輸入模塊、紐扣電池、STC單片機、蜂鳴器；（2）軟件平臺程序用keil5；（3）畫原理圖用AD；（4）編程語言用C語言；2.2.2預期結果數(shù)字指針式萬年歷硬件部分需要液晶模塊、溫度傳感器、鬧鐘模塊、輸入模塊、紐扣電池、STC單片機、蜂鳴器。液晶模塊可以顯示年月日、時分秒、星期、陽歷、溫度值和鬧鐘設定。溫度傳感器能夠檢測溫度，并將信息傳遞給單片機。鬧鈴模塊:系統(tǒng)采用蜂鳴器電路產生時鐘鬧鈴,通過頻率的不同可發(fā)出不同的音調,還可通過電位器控制蜂鳴器發(fā)出聲音的響度。常用的系統(tǒng)供電方式有電池盒供電,USB供電或電源接口供電，當系統(tǒng)掉電后，紐扣電池供電給時鐘芯片繼續(xù)工作?？赏ㄟ^輸入模塊修改年月日、時分秒、星期、陽歷、溫度值和鬧鐘設定。總體結構框圖如下。圖2-1系統(tǒng)總體結構框圖2.3總體方案設計第一：理論知識準備??階段，??理解設??計課題??，認真??研究課??題所涉??及到的??內容，??能夠較??好的掌??握有關??題目的知識；第二：確定系統(tǒng)各??個模塊??，理清??各個模??塊之間??的關系??，收集??相關得??到軟硬件資料；第三：規(guī)劃課題，??確定系??統(tǒng)組成??結構，??勾畫出??大體系??統(tǒng)框架??并在結??構框架??的基礎??上提出??原理框圖；第四：利用軟件完成??硬件電??路部分??設計并??畫出各??部分電??路圖，??將系統(tǒng)??部件通??過接口??電路集??合在一??起，并??畫出電路圖；第五：根據(jù)系統(tǒng)控??制過程??完成軟??件設計??部分，??繪制出??主流程圖；第六：進行模擬??仿真，??檢查系??統(tǒng)是否??能夠按??照要求??實現(xiàn)控??制功能??，整理論文。2.4單片機型號選擇主控制芯片選擇STC89C52單片機，STC89C52是STC公司生產的一種低功耗、高性能8位微控制器。這種單片機其內部有8KB的FlashROM和512B的RAM，并且可以通過串口進行ISP程序下載，不需要反復插拔芯片，非常適合用于實驗。采用此片作為硬件核心,采用FlashROM，能以3V的超低電壓工作。且具有在線編程可擦除技術，當在對電路進行調試時，由于程序的錯誤修改或對程序的新增功能需要燒入程序時，不需要對芯片多次拔插，所以不會對芯片造成損壞。最小系統(tǒng)原理圖如圖所示。圖2-2STC89C52單片機最小系統(tǒng)原理圖

第3章系統(tǒng)的硬件部分設計3.1系統(tǒng)總體設計本文使用液晶模塊溫度傳感器、鬧鐘模塊、輸入模塊、紐扣電池、STC單片機、蜂鳴器為系統(tǒng)組成部分，設計了一款電子萬年歷。在設計過程中結合萬年歷的特點選擇合適的硬件，實現(xiàn)了集年、月、日、時、分、秒、農歷、星期、溫度、鬧鐘功能于一體的電子萬年歷。并且該設計能實現(xiàn)的功能如下：1.溫度傳感器能夠檢測溫度，并將信息傳遞給單片機;2.當系統(tǒng)掉電后，紐扣電池供電給時鐘芯片繼續(xù)工作;3.可通過鬧鈴模塊:系統(tǒng)采用蜂鳴器電路產生時鐘鬧鈴;4.液晶模塊可以顯示年月日、時分秒、星期、陽歷、溫度值和鬧鐘設定;5.輸入模塊修改年月日、時分秒、星期、陽歷、溫度值和鬧鐘設定。如下圖為總體原理圖：圖3-1系統(tǒng)的總體原理圖3.2系統(tǒng)的主要功能模塊設計3.2.1蜂鳴器報警電路模塊設計蜂鳴器是一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發(fā)聲器件。結構一般為：1、蜂鳴器：發(fā)聲元件，在其兩端施加直流電壓（有源蜂鳴器）或者方波（無源蜂鳴器）就可以發(fā)聲，其主要參數(shù)是外形尺寸、發(fā)聲方向、工作電壓、工作頻率、工作電流、驅動方式（直流方波）等。這些都需要根據(jù)需要進行選擇。2、續(xù)流二極管：蜂鳴器本質上是一個感性元件，其電流不能瞬變，因此必須有一個續(xù)流二極管提供續(xù)流。否則，在蜂鳴器兩端會產生幾十伏的尖峰電壓，可能損壞三極管，并干擾整個電路系統(tǒng)的其他部分。3、濾波電容：作用是濾波，濾除蜂鳴器電流對其他部分的影響，也可以改善電源的交流阻抗，如果可能，最好是再并聯(lián)一個220uF的電解電容。4、三極管：起開關作用，其基極的高電平使三極管飽和導通，使蜂鳴器發(fā)聲;而基極低電平則使三極管關閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。其原理圖為：圖3-2蜂鳴器報警電路原理圖3.2.2溫度傳感器模塊設計DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9-12位的數(shù)字值讀數(shù)方式?，F(xiàn)場溫度直接以"一線總線"的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設備或過程控制、測溫類消費電子產品等。與前一代產品不同，新的產品支持3V～5.5V的電壓范圍，使系統(tǒng)設計更靈活、方便。DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同。其原理圖如下所示。圖3-318b20溫度傳感器3.2.3液晶顯示模塊設計12864LCD液晶顯示模塊是一款4位/8位并行、2線或3線接口方式，內部含有國際一級、二級簡體中文字庫的圖形點陣液晶模塊。顯示分辨率為128*64，內置8198個16*16點漢字，和128個16*8點ASCII字符集。該型號液晶模塊具有接口方式簡單，指令操作便捷的特點，可構成全中文人機交互圖形界面?？娠@示8*4行16*16點陣的行字，也可完成圖形顯示。LCD12864分為帶中文字庫和不帶中文字庫兩種，有并行傳輸和串行傳輸兩種方式通常并行速度快。從電源地開始引腳依次為：電源地、電源正。其原理圖如下所示。圖3-4LCD12864液晶顯示屏原理圖3.2.4按鍵電路模塊設計本系統(tǒng)用到了5個按鍵，其中一個用作系統(tǒng)手動復位，另外4個采用獨立按鍵，該種接法查詢簡單，程序處理簡單,可節(jié)省CPU資源，4個獨立按鍵分別與AT89S52的P3.0、P3.1、P3.2、P3.3接口相連。原理圖如下所示。圖3-5按鍵電路原理圖3.2.5時鐘模塊設計DS1302是Dallas公司生產的一種實時時鐘芯片。它通過串行方式與單片機進行數(shù)據(jù)傳送，能夠向單片機提供包括秒、分、時、日、月、年等在內的實時時間信息，并可對月末日期、閏年天數(shù)自動進行調整；它還擁有用于主電源和備份電源的雙電源引腳，在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。另外，它還能提供31字節(jié)的用于高速數(shù)據(jù)暫存的RAM。DS1302時鐘芯片內主要包括移位寄存器、控制邏輯電路、振蕩器。DS1302與單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送依靠RST，I/O，SCLK三根端線即可完成。其工作過程可概括為：首先系統(tǒng)RST引腳驅動至高電平，然后在SCLK時鐘脈沖的作用下，通過I/O引腳向DS1302輸入地址/命令字節(jié)，隨后再在SCLK時鐘脈沖的配合下，從I/O引腳寫入或讀出相應的數(shù)據(jù)字節(jié)。因此,其與單片機之間的數(shù)據(jù)傳送是十分容易實現(xiàn)的。其原理圖如下。圖3-6DS1302時鐘模塊原理圖第4章系統(tǒng)的軟件設計4.1軟件的主要流程系統(tǒng)的軟件部分主要要進行公歷計算程序設計，溫度測量程序設計，按鍵的掃描輸入等。程序開始運行后首先要進行初始化，把單片機的各引腳的狀態(tài)按程序里面的初始化命令進行初始化，初始化完成后運行溫度測量程序，讀取出溫度傳感器測量出來的溫度，然后運行公歷計算程序，得到公歷的時間、日期信息，再運行按鍵掃描程序，檢測有無按鍵按下，如果沒有按鍵按下則直接調用節(jié)日計算程序，根據(jù)得到的公歷日期信息計算出節(jié)日，如果有按鍵按下則更新按鍵修改后的變量后送給節(jié)日計算程序，由節(jié)日計算程序根據(jù)修改后的變量計算出對應的節(jié)假日，計算完成后運行顯示程序，顯示程序將得到的溫度數(shù)據(jù)、公歷信息、節(jié)假日信息送給對應的數(shù)碼管讓其顯示。系統(tǒng)的主程序流程圖如下所示。圖4-1主程序流程圖4.2蜂鳴器報警電路模塊軟件設計當系統(tǒng)運行到上位機設置的時間后，系統(tǒng)使蜂鳴器工作起到報警作用。流程圖如下所示。圖4-2蜂鳴器工作流程圖4.3溫度傳感器模塊軟件設計當單片機初始化完畢時，溫度傳感器開始工作，將采集周圍的溫度信息并發(fā)送到顯示屏上顯示出來。工作流程圖如下所示。圖4-3溫度傳感器工作流程圖

4.4液晶顯示屏模塊軟件設計當單片機初始化完成后，液晶顯示器將獲取來自于溫度傳感器和時鐘電路的數(shù)據(jù)并顯示出來。工作的流程圖如下所示。圖4-4液晶顯示屏工作流程圖

4.5按鍵模塊的軟件設計當單片機初始化完成后，通過觸摸按鍵傳感器，系統(tǒng)可正常開始工作。其中4號鍵可進行時間校準，3號鍵可進行加操作，2號鍵可進行減操作，5號鍵可退出校準功能。流程圖如下。圖4-5按鍵模塊工作的流程圖

4.6時鐘模塊的軟件設計當單片機初始化完成后，時鐘模塊開始采集年月日星期時分秒信息，并發(fā)送數(shù)據(jù)至液晶屏上顯示出來。工作流程圖如下所示。圖4-6時鐘模塊的工作流程圖

第5章系統(tǒng)測試5.1系統(tǒng)實物圖圖5-1元件擺放位置圖

5.2測試原理將元器件位置擺放好并引腳焊接完成后，導入程序。開始運行后，溫度傳感器和時鐘模塊將獲取溫度數(shù)據(jù)以及時間信息并逐一顯示在液晶顯示屏上，隨后可以通過對四個按鍵的控制來改變時間進行校準。也可以在程序中設定一個時間，當該時間到了之后蜂鳴器正常工作實現(xiàn)報警功能。實驗成功。實物圖如下所示。

第6章總結與展望6.1總結在整個設計過程中，硬件方面主要設計了STC89C52單片機的最小系統(tǒng)、DS1302接口電路、DS18B20接口電路、鬧鐘及LCD顯示；軟件方面借助各個渠道的資料，主要設計了陽歷數(shù)據(jù)讀取程序、陽歷轉陰歷程序、溫度采集程序、鬧鈴程序以及LCD顯示程序；系統(tǒng)的調試主要是通過一塊STC89C52開發(fā)板，再借助于Keil、STC以及少許自己搭建的外圍電路實現(xiàn)的；再此過程中，分步調試時顯示出了陽歷的日期及時間，還有實時溫度，集中調試時沒有達到預期效果。此萬年歷具有讀顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉等諸多優(yōu)點，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢，具有廣闊的市場前景。6.2展望在整個設計過程中學到了許多沒學到的知識，在電路焊接時雖然沒什么大問題，但從中也知道了焊接在整個作品中的重要性，電路工程量大，不能心急，一個個慢慢來不能急于求成。反而達到事半功倍的效果。對電路的設計、布局要先有一個好的構思，才顯得電路板美觀、大方。程序編寫中，由于思路不清晰，開始時遇到了很多的問題，經過靜下心來思考，理清了思路，反而得心應手。在此次設計中，知道了做事要有一顆平靜的心，不要想著走捷徑，一步一腳印。也練就了我的耐心，做什么事都要有耐心。在本次設計中學到了很多很多東西，這是最重要的。總之，此次畢業(yè)設計使我的能力得到了全方位的提高。

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//寄存器選擇信號H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器sbitrw=P2^6; //寄存器選擇信號H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器sbite=P2^7; //片選信號下降沿觸發(fā)sbitbeep=P3^7; //蜂鳴器IO口sbitdq=P3^2; //18b20IO口的定義uinttemperature;//溫度變量ucharidatatime_beifen[3];ucharidatatime_shijian[3]={0,10,1}; //秒分時ucharcodetime_leng[3]={23,18,12};ucharcodetable1[][2]={{"零"}, {"一"}, {"二"}, {"三"}, {"四"}, {"五"}, {"六"}, {"七"}, {"八"}, {"九"}, {"十"}, {"初"} };bitflag_200ms=1;ucharmenu_1;ucharflag_clock_en; //鬧鐘標志位ucharopen1; //鬧鐘開標志位ucharflag_c_en;bitflag_100ms;voidhua_zizhong();//畫指針圖/*********************************************************************名稱:delay_1ms()*功能:延時1ms函數(shù)*輸入:q*輸出:無***********************************************************************/voiddelay_1ms(uintq){ uinti,j; for(i=0;i<q;i++) for(j=0;j<115;j++);}#include"ds1302.h"/*********************定時器0、定時器1初始化******************/voidtime0_init() { EA=1; //開總中斷 TMOD=0X11; //定時器0、定時器1工作方式1 ET0=1; //開定時器0中斷 TR0=1; //允許定時器0定時} /************延時函數(shù)*****************/voiddelay_uint(uintz){while(z--);}/************寫命令函數(shù)*****************/voidwrite_com(ucharcom){rw=0;rs=0;delay_uint(10);e=1;P0=com;delay_uint(20);e=0;}/************寫數(shù)據(jù)函數(shù)*****************/voidwrite_dat(uchardat){rw=0;rs=1;delay_uint(10);e=1;P0=dat;;delay_uint(20);e=0;}/***********************************************************函數(shù)名:addr_12864*功能:寫地址*說明:寫漢字時要寫個地址*輸入:無*返回:無**********************************************************/voidaddr_12864(ucharhang,ucharlie) //地址轉換{ ucharaddress; switch(hang) { case1:address=0x80+lie; break; case2:address=0x90+lie; break; case3:address=0x88+lie; break; case4:address=0x98+lie; break; default: break; } write_com(address);}/***********************************************************函數(shù)名:write_shu16*功能:在12864上顯示16進制數(shù)據(jù)*說明:*輸入:無*返回:無**********************************************************/voidwrite_shu16(ucharhang,ucharlie,uchardat){ addr_12864(hang,lie); //地址轉換 write_dat(shuzi[dat/16]); write_dat(shuzi[dat%16]); }/***********************************************************函數(shù)名:write_string*功能:在12864上顯示字符數(shù)據(jù)*說明:*輸入:無*返回:無**********************************************************/voidwrite_string(ucharhang,ucharlie,uchar*p){ addr_12864(hang,lie); //地址轉換 while(*p!='\0') { write_dat(*p); p++; delay_uint(50); }}/*****************控制光標函數(shù)********************/voidwrite_guanbiao(ucharhang,ucharlie,uchardate){ addr_12864(hang,lie); if(date==1) write_com(0x0f);//顯示光標并且閃爍 else write_com(0xc0);//關閉光標} /************12864液晶初始化函數(shù)*****************/voidinit_12864(){ delay_uint(200); write_com(0x30); delay_uint(200); write_com(0x30); delay_uint(200); write_com(0x0c); //開顯示光標的 delay_uint(200); write_com(0x01); delay_uint(2000); write_com(0x06); delay_uint(100);delay_uint(10000);}/*清除12864*/voidclear_12864(){ write_string(1,0,""); //1行 write_string(2,0,""); //2行 write_string(3,0,""); //3行 write_string(4,0,""); //4行 }/************初始化顯示*****************/voidinit_12864_dis(){ write_string(1,4,"00/00/00"); write_string(2,4,"月初"); write_string(3,4,"星期"); write_string(4,4,"00.0℃"); write_guanbiao(1,1,0);}/************初始化設置顯示*****************/voidinit_12864_set1(){ clear_12864(); write_string(1,0,"2013年00月00日"); write_string(2,0,"00時00分00秒"); write_string(3,0,"設置星期01"); write_string(4,0,"鬧鐘開00時00分"); if(open1==1) write_string(4,2,"開"); else write_string(4,2,"關"); write_guanbiao(1,1,1);}/***********************18b20初始化函數(shù)*****************************/voidinit_18b20(){ bitq; dq=1; //把總線拿高 delay_uint(10); //15us dq=0; //給復位脈沖 delay_uint(200); //750us dq=1; //把總線拿高等待 delay_uint(10); //110us q=dq; //讀取18b20初始化信號 delay_uint(100); //200us dq=1; //把總線拿高釋放總線}/*************寫18b20內的數(shù)據(jù)***************/voidwrite_18b20(uchardat){ uchari; for(i=0;i<8;i++) { //寫數(shù)據(jù)是低位開始 dq=0; //把總線拿低寫時間隙開始 dq=dat&0x01;//向18b20總線寫數(shù)據(jù)了 delay_uint(20); //60us dq=1; //釋放總線 dat>>=1; } }/*************讀取18b20內的數(shù)據(jù)***************/ucharread_18b20(){ uchari,value; for(i=0;i<8;i++) { dq=0; //把總線拿低讀時間隙開始 value>>=1; //讀數(shù)據(jù)是低位開始 dq=1; //釋放總線 if(dq==1) //開始讀寫數(shù)據(jù) value|=0x80; delay_uint(20); //60us 讀一個時間隙最少要保持60us的時間 } returnvalue; //返回數(shù)據(jù)}/*************讀取溫度的值讀出來的是小數(shù)***************/uintread_temp(){ uintvalue; ucharlow; //在讀取溫度的時候如果中斷的太頻繁了，就應該把中斷給關了，否則會影響到18b20的時序 init_18b20(); //初始化18b20 write_18b20(0xcc); //跳過64位ROM write_18b20(0x44); //啟動一次溫度轉換命令 delay_uint(50); //500us init_18b20(); //初始化18b20 write_18b20(0xcc); //跳過64位ROM write_18b20(0xbe); //發(fā)出讀取暫存器命令 EA=0; low=read_18b20(); //讀溫度低字節(jié) value=read_18b20();//讀溫度高字節(jié) EA=1; value<<=8; //把溫度的高位左移8位 value|=low; //把讀出的溫度低位放到value的低八位中 value*=0.625; //轉換到溫度值小數(shù) returnvalue; //返回讀出的溫度帶小數(shù)}/******************16進制轉10進制函數(shù)**********************/ ucharHtoi16_10(uchardat){ ucharvalue; uchara[3]; a[2]=''; a[0]=shuzi[dat/16]; a[1]=shuzi[dat%16];//value=atoi(a); returnvalue;}/******************顯示漢字數(shù)字函數(shù)**********************/ voidshuzi_hz(ucharhang,ucharlie,uchardat){ if(dat==1) write_string(hang,lie,"一"); if(dat==2) write_string(hang,lie,"二"); if(dat==3) write_string(hang,lie,"三"); if(dat==4) write_string(hang,lie,"四"); if(dat==5) write_string(hang,lie,"五"); if(dat==6) write_string(hang,lie,"六"); if(dat==7) write_string(hang,lie,"七"); if(dat==8) write_string(hang,lie,"八"); if(dat==9) write_string(hang,lie,"九"); if(dat==0x10) write_string(hang,lie,"十"); if(dat==0x11) write_string(hang,lie,"11"); if(dat==0x12) write_string(hang,lie,"12"); }/******************時間芯片顯示函數(shù)**********************/ voidds1302_dis(){ ucharmiao_1; if(menu_1==0) { read_time(); if(miao_1!=miao) { miao_1=miao; shuzi_hz(3,7,week); //顯示星期 addr_12864(1,4); //地址轉換 write_dat(shuzi[yue/16]); //顯示月 write_dat(shuzi[yue%16]); write_dat('/'); write_dat(shuzi[nian/16]); //顯示年 write_dat(shuzi[nian%16]); write_dat('/'); write_dat(shuzi[ri/16]); //顯示日 write_dat(shuzi[ri%16]); addr_12864(4,5); //地址轉換 write_dat(shuzi[temperature/100%10]); write_dat(shuzi[temperature/10%10]); write_dat('.'); write_dat(shuzi[temperature%10]); } }}#include"LCD12864.H"/********************獨立按鍵程序*****************/ucharkey_can; //按鍵值voidkey() //獨立按鍵程序{ staticucharkey_new; key_can=20;//按鍵值還原 P3|=0x78;//對應的按鍵IO口輸出為1 if((P3&0x78)!=0x78) //按鍵按下 { delay_1ms(1); //按鍵消抖動 if(((P3&0x78)!=0x78)&&(key_new==1)) { //確認是按鍵按下 key_new=0; switch(P3&0x78) { case0x70:key_can=4;break; //得到按鍵值 case0x68:key_can=3;break; //得到按鍵值 case0x58:key_can=2;break; //得到按鍵值 case0x38:key_can=1;break; //得到按鍵值 }// write_sfm2(1,0,key_can); //顯示按鍵值 } } else key_new=1; }/**********************設置函數(shù)************************/voidkey_with(){ if(key_can==4)//退出鍵 { init_12864(); init_12864_dis(); hua_zizhong();//畫指針圖 flag_200ms=1; menu_1=0; } if(key_can==1) //設置鍵 { GUI_Fill_GDRAM(0x00); menu_1++; flag_200ms=1; if(menu_1==1) init_12864_set1(); if(menu_1>10) menu_1=1; } if(menu_1!=0) { if(menu_1==1) //設置年 { if(key_can==2) //加 set_ds1302time(1,&nian,0x99); if(key_can==3) //減 set_ds1302time(0,&nian,0x99); } if(menu_1==2) //設置月 { if(key_can==2) //加 set_ds1302time(1,&yue,0x13); if(key_can==3) //減 set_ds1302time(0,&yue,0x13); } if(menu_1==3) //設置日 { if(key_can==2) //加 set_ds1302time(1,&ri,0x32); if(key_can==3) //減 set_ds1302time(0,&ri,0x32); } if(menu_1==4) //設置時 { if(key_can==2) //加 set_ds1302time(1,&shi,0x24); if(key_can==3) //減 set_ds1302time(0,&shi,0x24); } if(menu_1==5) //設置分 { if(key_can==2) //加 set_ds1302time(1,&fen,0x60); if(key_can==3) //減 set_ds1302time(0,&fen,0x60); } if(menu_1==6) //設置秒 { if(key_can==2) //加 set_ds1302time(1,&miao,0x60); if(key_can==3) //減 set_ds1302time(0,&miao,0x60); } if(menu_1==7) //設置星期 { if(key_can==2) //加 set_ds1302time(1,&week,0x8); if(key_can==3) //減 set_ds1302time(0,&week,0x8); } if(menu_1==8) //設置鬧鐘時 { if(key_can==2) //加 set_ds1302time(1,&shi1,0x24); if(key_can==3) //減 set_ds1302time(0,&shi1,0x24); clock1_save(); } if(menu_1==9) //設置鬧鐘分 { if(key_can==2) //加 set_ds1302time(1,&fen1,0x60); if(key_can==3) //減 set_ds1302time(0,&fen1,0x60); clock1_save(); } if(menu_1==10) //設置鬧鐘分 { if((key_can==2)||(key_can==3)) //加 open1++; if(open1>=2) open1=0; if(open1==1) write_string(4,2,"開"); else write_string(4,2,"關"); clock1_save(); } write_shu16(1,1,nian); //顯示年 write_shu16(1,3,yue); //顯示月 write_shu16(1,5,ri); //顯示日 write_shu16(2,1,shi); //顯示時 write_shu16(2,3,fen); //顯示分 write_shu16(2,5,miao); //顯示秒 write_shu16(3,5,week); //顯示星期 write_shu16(4,4,shi1); //顯示時鐘 write_shu16(4,6,fen1); //顯示分鐘 switch(menu_1) //光標顯示 { case1:write_guanbiao(1,1,1);break; case2:write_guanbiao(1,3,1);break; case3:write_guanbiao(1,5,1);break; case4:write_guanbiao(2,1,1);break; case5:write_guanbiao(4,4,1);break; case6:write_guanbiao(2,3,1);break; case7:write_guanbiao(2,5,1);break; case8:write_guanbiao(3,5,1);break; case9:write_guanbiao(4,6,1);break; case10:write_guanbiao(4,2,1);break; } write_time(); //把時間寫進去 } }/*************鬧鐘報警函數(shù)***************/voidmenu_dis(){ if(menu_1==0) if(open1==1) //如果鬧鐘打開 { if((fen==fen1)&&(shi==shi1)&&(miao==0)) { flag_clock_en=1; //有報警打開蜂鳴器響的標志位 } if(flag_clock_en==1) //鬧鐘以被打開 { beep=~beep; //蜂鳴器叫3秒 } } }/***************畫秒分時************************** 參數(shù)n：0，1，2，代表秒分時******************************************************/voidline_miao_fen_shi(ucharn){ floatr,m; uintx,y; m=((n==0||n==1)?60.0:12.0); //擦除上一次的時鐘 x=time_leng[n]*cos(r); y=time_leng[n]*sin(r); GUI_line(33,33,33+y,33+x,0); //畫時鐘 x=time_leng[n]*cos(r); y=time_leng[n]*sin(r); GUI_line(33,33,33+y,33+x,1); //時間備份 time_beifen[n]=time_shijian[n]; }ucharvalue=15;/************畫指針圖*************/voidhua_zizhong(){ GUI_Cycle(33,33,30,1,1); //圓 GUI_Cycle(33,33,28,1,30); //12個點 GUI_Cycle(33,33,26,1,90); //4個點 GUI_Cycle(33,33,25,1,90); //4個點 Fa_Point(33,33,1); //點 Fa_Point(33,32,1); //點 Fa_Point(32,32,1); //點}/************主函數(shù)**************/voidmain(){ beep=0; //開機叫一聲 delay_1ms(150); P0=P1=P2=P3=0xff; //單片機IO口初始化為1 init_12864(); //lcd12864初始化 init_12864_dis();//lcd12864初始化顯示 time0_init(); //初始化定時器 temperature=read_temp(); //先讀出溫度的值 hua_zizhong();//畫指針圖 while(1) { key(); if(key_can<10) { if(flag_clock_en==0)//只有鬧鐘關了的時候才能進入設置 key_with(); else { beep=1; flag_clock_en=0; //按下任意鍵可關閉鬧鐘 } } if(flag_200ms==1) { flag_200ms=0; if(menu_1==0) { ds1302_dis();//時鐘顯示函數(shù) line_miao_fen_shi(0); line_miao_fen_shi(1); line_miao_fen_shi(2); } temperature=read_temp(); //先讀出溫度的值 } if(flag_100ms==1) { menu_dis(); //鬧鐘報警函數(shù) flag_100ms=0; } delay_1ms(1); }}/*********************定時器0中斷服務程序************************/voidtime0_int()interrupt1{ staticucharvalue; //定時10ms中斷一次 TH0=0x3c; TL0=0xb0;//50ms value++; if(value%2==0) { flag_100ms=1; } if(value%20==0) { flag_200ms=1; }}#ifndef_LCD12864_H_#define_LCD12864_H_ucharxdatadat_12864[64][16]=0;//********************************************************//填充GDRAM數(shù)據(jù)：//參數(shù)：dat為填充的數(shù)據(jù)//********************************************************voidGUI_Fill_GDRAM(unsignedchardat) { unsignedchari; unsignedcharj; unsignedchark; unsignedcharbGDRAMAddrX=0x80;//GDRAM水平地址 unsignedcharbGDRAMAddrY=0x80;//GDRAM垂直地址 for(i=0;i<2;i++) { for(j=0;j<32;j++) { for(k=0;k<8;k++) { write_com(0x34);//設置為8位MPU接口，擴充指令集,繪圖模式關 write_com(bGDRAMAddrY+j);//垂直地址Y write_com(bGDRAMAddrX+k);//水平地址X write_dat(dat); } } bGDRAMAddrX=0x88; } write_com(0x36);//打開繪圖模式 write_com(0x30);//恢復基本指令集，關閉繪圖模式}/* 寫點函數(shù) y:0-63; 要聲明 ucharxdatadat_12864[64][16]; x:0-127; color:1為寫10為清除*/voidFa_Point(unsignedchary,unsignedcharx,unsignedcharcolor){ unsignedcharx_Dyte,x_byte;//定義列地址的字節(jié)位，及在字節(jié)中的哪1位 unsignedchary_Dyte,y_byte;//定義為上下兩個屏(取值為0，1)，行地址(取值為0~31) /***X,Y坐標互換，即普通的X,Y坐標***/ x_Dyte=x/16;//計算在16個字節(jié)中的哪一個 x_byte=x&0x0f;//計算在該字節(jié)中的哪一位 y_Dyte=y/32;//0為上半屏，1為下半屏 y_byte=y&0x1f;//計算在0~31當中的哪一行 write_com(0x80+y_byte);//設定行地址(y坐標) write_com(0x80+x_Dyte+8*y_Dyte);//設定列地址(x坐標)，并通過8*y_Dyte選定上下屏 if(x_byte<8)//判斷其在高8位，還是在低8位 { if(color==1) { dat_12864[y][x_Dyte*2]|=(0x01<<(7-x_byte)); write_dat(dat_12864[y][x_Dyte*2]);//置位GDRAM區(qū)高8位數(shù)據(jù)中相應的點 } else { dat_12864[y][x_Dyte*2]&=(~(0x01<<(7-x_byte))); write_dat(dat_12864[y][x_Dyte*2]);//清除GDRAM區(qū)高8位數(shù)據(jù)中相應的點 } write_dat(dat_12864[y][x_Dyte*2+1]);//顯示GDRAM區(qū)低8位數(shù)據(jù) } else { if(color==1) { dat_12864[y][x_Dyte*2+1]|=(0x01<<(15-x_byte)); write_dat(dat_12864[y][x_Dyte*2+1]);//置位GDRAM區(qū)高8位數(shù)據(jù)中相應的點 } else { dat_12864[y][x_Dyte*2+1]&=(~(0x01<<(15-x_byte))); write_dat(dat_12864[y][x_Dyte*2+1]);//清除GDRAM區(qū)高8位數(shù)據(jù)中相應的點 } }}/*畫直線*/ voidexchange(uchar*a,uchar*b){ uchartemp; temp=*a; *a=*b; *b=temp;} /*當終點坐標大于起點坐標時不能畫*/voidGUI_line(uchary1,ucharx1,uchary2,ucharx2,ucharclock){ ucharx,y; //繪點坐標 floatk,b; //斜率，偏移 if(abs(y1-y2)<=abs(x1-x2)) { k=((float)y2-y1)/((float)x2-x1); //判斷斜率 b=y1-k*x1; for(x=x1;x<=x2;x++) { y=(uchar)(k*x+b); Fa_Point(y,x,clock); } } else { k=((float)x2-x1)/((float)y2-y1); b=y1-k*x1; for(y=y1;y<=y2;y++) { x=(uchar)(k*y+b); Fa_Point(y,x,clock); } } }#definePI3.1415voidGUI_Cycle(ucharxin_y0,ucharxin_x0,ucharradius,ucharclock,floatbujin){ floatsta,x,y; for(sta=0;sta<=360;sta+=bujin) { x=(uchar)(xin_x0+radius*sin(sta*3.14/180));//角度轉為弧度 y=(uchar)(xin_y0+radius*cos(sta*3.14/180));//角度轉為弧度 Fa_Point(y,x,clock); }}#endif#ifndef_DS1302_H_#define_DS1302_H_/****************** ds1302內部RAMRAM01100000R/W1讀0寫 RAM11100001R/W RAM301111110R/W********************/sbitclk=P1^3; //ds1302時鐘線定義sbitio=P1^4; //數(shù)據(jù)線sbitrst=P1^5; //復位線 //秒分時日月年星期