STC51单片机制作的电子钟，在1602上显示（包含日期及校准功能）思路与程序

ID:372902 · 发表于 2019-6-2 00:17

单片机实验要求如下

合理使用STC单片机内的定时器资源，并使用1602实现数字钟的功能，显示方式xx：xx：xx（时：分：秒）

基本部分：

能在1602上以xx：xx：xx的形式显示时间，符合真实工作情况（40分）

提高部分：

（1）能通过一个按键将1602切换到显示年月日，显示格式xx/xx/xx（年/月/日）（20分），

（2）通过按键可以调整时、分、秒(30分）

发挥部分：

完善电子钟的功能（10分）

注：

（1）设计的电子钟，使用最少的按键，按照电子表，对多使用3个按键。

（2）时钟工作时，其进位应该与真实的电子钟相同。

（3）显示时间和显示年月日之间的进位关系符合实际。

【思路】
（一）使用定时器0产生1秒的时钟信号，用来时钟走时，并达到24小时候进位到日期中的日，进而是月，年。通过if条件语句实现了瑞年的处理，月份天数不一致的处理。
（二）总共使用了两个按键。通过外部中断0，切换到显示日期，并且记录外部中断0触发的次数，通过次数进入调整状态，时间和日期均可以调整。通过外部中断0进入调整状态后，再通过外部中断1调整时间和日期，日期和时间的调整采用了加满溢出的方式。在日期的调整过程中，不会出现13月 35日等非正常逻辑的显示结果。
（三）完善电子钟的部分，日期也可以调整，整点报时（由于板子上没有蜂鸣器，采用了两个LED表示）。

【运行说明】

（1）进入时间显示状态，默认值为00:00:00

（2）通过外部中断0进入日期显示状态，默认值为2019/05/26。

（3）再次按下外部中断0进入时间调整状态，修改时间的小时的十位，并通过在第二行的^作为修改位标志。

（4）之后类似，此步展示日期修改的年的个位。

（5）完成所有的调整后，再次按下外部中断0，会再次进入时间的显示状态。

【答题过程遇到的问题说明】

（1）调整的部分，如果代码放的位置不合适，调表会有不合理的现象发生，并且需要将调表所用的外部中断1优先级大于定时器中断。

（2）尝试过用闪烁和光标作为修改位的指示，但是很容易发生混乱，就采用了在第二行，用合适的字符指示修改的位。

（3）最初的想法，是想调用矩阵键盘的两个键作为加减，后来在调试的过程中，发现有干扰，因为LCD1602和矩阵键盘都用到了P0口，所以当矩阵键盘被按下的时候，会对1602的显示造成干扰，所以之后的方案，取消了减，只采用了两个外部中断的按键。

（4）为了使时间和日期的显示和调整符合真正的电子钟，要花费一定的精力调整代码。

【源代码及注释】

注：文档中的代码只有主程序main.c，别的头文件及.c文件在工程文件夹内。

单片机源程序如下:

#include "reg51.h"
#include "led1602.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sfr P4=0xc0;
int year=2019;//初始显示日期的年
uchar month=05,day=26,sec = 0, min = 0, hou = 0;//初始显示日期为 2019年05月26日，初始显示时间为00:00:00
uchar num = 0;//调整日期和时间，以及切换显示日期和时间的标志位
uchar time = 0;//一秒的时间信号
uchar jia=0;//调整日期和时间的信号
sbit P46=P4^6;//闹钟（整点报时）的两个灯
sbit P47=P4^7;
void time_rec();//时钟走时函数
void init();//程序初始化函数，包括LCD的初始化，中断的设置，定时器的TH TL设置
void write_liangwei(uchar add,uchar date);//两位字符分离函数
void write_siwei(uchar add1,int date1);//四位字符分离函数
void show_time();//时间显示函数
void show_dat();//日期显示函数
void main()
{
init();
while(1){
time_rec();//调用时钟走时函数
if(num == 0)//显示时间
{
lcdshowstr(0,1," ");
show_time();
}
if(num==1)//显示日期
{
lcdshowstr(0,1," ");
show_dat();
jia = 0;
}
if(num == 2)//显示时间的同时，修改时间的小时的十位
{
lcdshowstr(0,1,"^");
show_time();
jia = 0;
}
if(num == 3)//显示时间的同时，修改时间的小时的个位，以下类似
{
lcdshowstr(0,1," ^");
show_time();
jia = 0;
}
if(num == 4)
{
lcdshowstr(0,1," ^");
show_time();
jia = 0;
}
if(num == 5)
{
lcdshowstr(0,1," ^");
show_time();
jia = 0;
}
if(num == 6)
{
lcdshowstr(0,1," ^");
show_time();
jia = 0;
}
if(num == 7)
{
lcdshowstr(0,1," ^");
show_time();
jia = 0;
}
if(num == 8)
{
lcdshowstr(0,1,"^ ");
show_dat();
jia = 0;
}
if(num == 9)
{
lcdshowstr(0,1," ^ ");
show_dat();
jia = 0;
}
if(num == 10)
{
lcdshowstr(0,1," ^ ");
show_dat();
jia = 0;
}
if(num == 11)
{
lcdshowstr(0,1," ^ ");
show_dat();
jia = 0;
}
if(num == 12)
{
lcdshowstr(0,1," ^ ");
show_dat();
jia = 0;
}
if(num == 13)
{
lcdshowstr(0,1," ^ ");
show_dat();
jia = 0;
}
if(num == 14)
{
lcdshowstr(0,1," ^ ");
show_dat();
jia = 0;
}
if(num == 15)
{
lcdshowstr(0,1," ^ ");
show_dat();
jia = 0;
}
}
}
void zhuangtai() interrupt 0 //外部中断0 用于校准时间在时、分、秒之间进行切换
{
num = num + 1;
if(num == 16)
{
num = 0;
}
}
void timer0() interrupt 1 //定时器0的中断子函数用来产生1秒的时间，用于时钟走时
{
TH0 = 0x3C;
TL0 = 0xB0;
time++;
if(time == 20)
{
sec++;
time = 0;
}
}
void jiaozhun() interrupt 2 //外部中断1用来调整时间、日期
{
jia = 1;
if(num == 2)
{
hou = hou + 10;
if((hou%10<4)&&hou>24)
{
hou = hou - 30;
}
if((hou%10>4)&&hou>24)
{
hou = hou - 20;
}
if(hou==24)
{
hou = hou - 20;
}
}
if(num==3)
{
hou = hou + 1;
if(hou>23)
hou = 0;
}
if(num==4)
{
min = min+10 ;
if(min > 59)
{
min = min -60;
}
}
if(num==5)
{
min= min+1;
if(min>59)
{
min = 0;
}
}
if(num==6 )
{
sec=sec + 10;
if(sec >59 )
{
sec = sec - 60;
}
}
if(num==7)
{
sec= sec+1;
if(sec>59)
{
sec = 0;
}
}
if(num==8)
{
year= year+1000;
if(year>9000)
{
year = year -10000;
}
}
if(num==9)
{
year=year+100;
if(year%1000/100>9)
{
year = year - 1000;
}
}
if(num==10)
{
year=year+10;
if(year%100/10>9)
{
year = year -100;
}
}
if(num==11)
{
year=year+1;
if(year%10>9)
{
year = year - 10;
}
}
if(num==12)
{
month = month +10;
if((month%10<2)&&month>12)
{
month = month - 20;
}
if((month%10>2)&&month>12)
{
month = month - 10;
}
if(month==12)
{
month = month - 10;
}
}
if(num==13)
{
month = month +1;
if(month%10>9)
{
month = 0;
}
if(month==12)
{
month = 0;
}
}
if(num==14)
{
day = day +10;
if(month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month==10||month==12)
{
if((day%10<1)&&day>31)
{
day = day - 40;
}
if((day%10>1)&&day>31)
{
day = day - 30;
}
if(day==31)
{
day = 0;
}
}
if(month==4||month==6||month==9||month==11)
{
if(day>30)
{
day = day - 40;
}
}
if(((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))&&month==2)
{
if(day>29)
{
day = day - 30;
}
}
if(year%4!=0&&month==2)
{
if(day>28)
{
day = day -30;
}
}
}
if(num==15)
{
day = day +1;
if((month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month==10||month==12)&&day>31)
{
day = 0;
}
if((month==4||month==6||month==9||month==11)&&day>30)
{
day = 0;
}
if(((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))&&day>29)
{
day = 0;
}
if((year%4!=0)&&day>28)
{
day = 0;
}
}
}
/*
*时间走时函数，计满24小时后，日加一
*并且设置了整点报时，或者说闹钟功能
*由于单片机没有蜂鸣器，采用两个LED作为表示
*LED亮一分钟后自动熄灭
*/
void time_rec()
{
if(sec == 60)
{
P46 = 1;
P47 = 1;
sec = 0;
min ++;
if(min ==60)
{
P46 = 0;
P47 = 0;
min = 0;
hou++;
if(hou==24)
{
hou = 0;
day++;
if((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))//判断是否为闰年的2月
{
if(day==30)
{
day=0;
month++;
if(month==13)
{
month=0;
year++;
}
}
}
if(year%4!=0&&month==2)
{
if(day==29)
{
day=0;
month++;
if(month==13)
{
month=0;
year++;
}
}
}
if(month!=2&&month!=4&&month!=6&&month!=9&&month!=11)
{
if(day==32)
{
day=0;
month++;
if(month==13)
{
month=0;
year++;
}
}
}
if(month==4||month==6||month==9||month==11)
{
{
day=0;
month++;
if(month==13)
{
month=0;
year++;
}
}
}
}
}
}
}
/*
*初始化函数，包括LCD1602初始化
*中断的开启，优先级的设置
*定时器的工作方式，计算初值等。
*/
void init()
{
P0M0=0;
P0M1=0;
P2M0=0;
P2M1=0;
lcdwait();
lcdinit();
ET0 = 1;
EX0 = 1; //外部中断0允许
EX1 = 1; //外部中断1允许
PX1 = 0; //调整外部中断1的优先级
PT0 = 1; //调整定时器0中断优先级
IT1 = 1;
TMOD = 0x01; //time0为定时器，方式1
TH0 = 0x3C;//(65535 - 50000) / 256; //预置计算初值
TL0 = 0xB0;//(65535 - 50000) % 256;
IT0 = 1; //低电平有效
TR0 = 1; //为1时启动计数
EA = 1;
}
/*
*字符分离函数
*将两位的字符分离出十位和个位
*/
void write_liangwei(uchar add,uchar date)
{
uchar shi,ge;
shi=date/10;//分解一个2位数的十位和个位
……………………
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