单片机简单时钟

古城微笑少年丶 2022-05-24 11:51 195阅读 0赞

### **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

![20180526205953937][]

三、工程结构

1、Keil 工程

![20180526210853207][]

2、仿真电路图

![20180526210118869][]

四、源文件

clock.c文件

#include <reg51.h>
    #include <realTime.h>
    #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。

![20180526172319245][]

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。

\---------------------------------------回复[qq\_43795753][qq_43795753] 这位兄弟-----------------------------------------

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：![20181228160416155.gif][]

keil：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

proteus仿真文件：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

代码：

#include <reg51.h>
    
    #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<s;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;
    					}
    				}
    			}
    		}
    	}
    }

================以下回复 Yuki\_fx ============

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

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

测试年月日![2019022809405253.gif][]

测试星期：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

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

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

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

[20180526205953937]: /images/20220524/d6e1320359524c6385745aafff1b24fe.png
[20180526210853207]: /images/20220524/7abfbfa99727494c9af06f9abeba4ec1.png
[20180526210118869]: /images/20220524/deccfb60c70c485eb882eb12173a5079.png
[20180526172319245]: /images/20220524/86562e06660740389cd4365338d4fd45.png
[qq_43795753]: https://my.csdn.net/qq_43795753
[20181228160416155.gif]: /images/20220524/43c8527ee05642f29f29574b1003247d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220524/485b49b1367f41cfa3e9c2fe596fd459.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220524/a0df4b6e175a49c5a6e2a4d0373f0bf2.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220524/fd33791ce370497290c0d295f1c65455.png
[2019022809405253.gif]: /images/20220524/5660942661294851a38612d65e523082.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220524/7a7e1767cd0f4556b71eba6812ff24e8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220524/3d2585caeb224c60bce9b388932ca703.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L25hbmZlaWJ1eWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20220524/669a0d4b35374d46b497bbdcefe456d2.png