单片机电子时钟程序设计

单片机电子时钟程序设计下边这个程序的功能是一个带日期的电子钟，相当于一个简易万年历了，并且加入了按键调时功能。

学有余力的同学看到这里，不妨先不看我们提供的代码，自己写写试试。

如果能够独立写一个按键可调的万年历程序，单片机可以说基本入门了。

如果自己还不能够独立完成这个程序，那么还是老规矩，先抄并且理解，而后自己独立默写出来，并且要边默写边理解。

本例直接忽略了星期这项内容，通过上、下、左、右、回车、ESC这6个按键可以调整时间。

这也是一个具有综合练习性质的实例，虽然在功能实现上没有多少难度，但要进行的操作却比较多而且烦琐，同学们可以从中体会到把繁杂的功能实现分解为一步步函数操作的必要性以及方便灵活性。

简单说一下这个程序的几个要点，方便大家阅读理解程序。

1.把DS1302的底层操作封装为一个DS1302.c文件，对上层应用提供基本的实时时间的操作接口，这个文件也是我们的又一个功能模块了，我们的积累也越来越多了。

2.定义一个结构体类型sTime用来封装日期时间的各个元素，又用该结构体定义了一个时间缓冲区变量bufTime来暂存从DS1302读出的时间和设置时间时的设定值。

需要注意的是在其它文件中要使用这个结构体变量时，必须首先再声明一次sTime类型；3.定义一个变量setIndex来控制当前是否处于设置时间的状态，以及设置时间的哪一位，该值为0就表示正常运行，1～12分别代表可以修改日期时间的12个位；4.由于这节课的程序功能要进行时间调整，用到了1602液晶的光标功能，添加了设置光标的函数，我们要改变哪一位的数字，就在1602对应位置上进行光标闪烁，所以Lcd1602.c在之前文件的基础上添加了两个控制光标的函数；5.时间的显示、增减、设置移位等上层功能函数都放在main.c中来实现，当按键需要这些函数时则在按键文件中做外部声明，这样做是为了避免一组功能函数分散在不同的文件内而使程序显得凌乱。

1./***************************DS1302.c文件程序源代码*****************************/2.#include<reg52.h>3.4.sbit DS1302_CE=P1^7;5.sbit DS1302_CK=P3^5;6.sbit DS1302_IO=P3^4;7.8.struct sTime{//日期时间结构体定义9.unsigned int year;//年10.unsigned char mon;//月11.unsigned char day;//日12.unsigned char hour;//时13.unsigned char min;//分14.unsigned char sec;//秒15.unsigned char week;//星期16.};17.18./*发送一个字节到DS1302通信总线上*/19.void DS1302ByteWrite(unsigned char dat){20.unsigned char mask;21.for(mask=0x01;mask!=0;mask<<=1){//低位在前，逐位移出22.if((mask&dat)!=0){//首先输出该位数据23.DS1302_IO=1;24.}else{25.DS1302_IO=0;26.}27.DS1302_CK=1;//然后拉高时钟28.DS1302_CK=0;//再拉低时钟，完成一个位的操作29.}30.DS1302_IO=1;//最后确保释放IO引脚31.}32./*由DS1302通信总线上读取一个字节*/33.unsigned char DS1302ByteRead(){34.unsigned char mask;35.unsigned char dat=0;36.37.for(mask=0x01;mask!=0;mask<<=1){//低位在前，逐位读取38.if(DS1302_IO!=0){//首先读取此时的IO引脚，并设置dat中的对应位39.dat|=mask;40.}41.DS1302_CK=1;//然后拉高时钟42.DS1302_CK=0;//再拉低时钟，完成一个位的操作43.}44.return dat;//最后返回读到的字节数据45.}46./*用单次写操作向某一寄存器写入一个字节，reg-寄存器地址，dat-待写入字节*/47.void DS1302SingleWrite(unsigned char reg,unsigned char dat){48.DS1302_CE=1;//使能片选信号49.DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x80);//发送写寄存器指令50.DS1302ByteWrite(dat);//写入字节数据51.DS1302_CE=0;//除能片选信号52.}53./*用单次读操作从某一寄存器读取一个字节，reg-寄存器地址，返回值-读到的字节*/54.unsigned char DS1302SingleRead(unsigned char reg){55.unsigned char dat;56.DS1302_CE=1;//使能片选信号57.DS1302ByteWrite((reg<<1)|0x81);//发送读寄存器指令58.dat=DS1302ByteRead();//读取字节数据59.DS1302_CE=0;//除能片选信号60.return dat;61.}62./*用突发模式连续写入8个寄存器数据，dat-待写入数据指针*/63.void DS1302BurstWrite(unsigned char*dat){64.unsigned char i;65.66.DS1302_CE=1;67.DS1302ByteWrite(0xBE);//发送突发写寄存器指令68.for(i=0;i<8;i++){//连续写入8字节数据69.DS1302ByteWrite(dat[i]);70.}71.DS1302_CE=0;72.}73./*用突发模式连续读取8个寄存器的数据，dat-读取数据的接收指针*/74.void DS1302BurstRead(unsigned char*dat){75.unsigned char i;76.77.DS1302_CE=1;78.DS1302ByteWrite(0xBF);//发送突发读寄存器指令79.80.for(i=0;i<8;i++){//连续读取8个字节81.dat[i]=DS1302ByteRead();82.}83.DS1302_CE=0;84.}85./*获取实时时间，即读取DS1302当前时间并转换为时间结构体格式*/86.void GetRealTime(struct sTime*time){87.unsigned char buf[8];88.89.DS1302BurstRead(buf);90.time->year=buf[6]+0x2000;91.time->mon=buf[4];92.time->day=buf[3];93.time->hour=buf[2];94.time->min=buf[1];95.time->sec=buf[0];96.time->week=buf[5];97.}98./*设定实时时间，时间结构体格式的设定时间转换为数组并写入DS1302*/99.void SetRealTime(struct sTime*time){100.unsigned char buf[8];101.102.buf[7]=0;103.buf[6]=time->year;104.buf[5]=time->week;105.buf[4]=time->mon;106.buf[3]=time->day;107.buf[2]=time->hour;108.buf[1]=time->min;109.buf[0]=time->sec;110.DS1302BurstWrite(buf);111.}112./*DS1302初始化，如发生掉电则重新设置初始时间*/113.void InitDS1302(){114.unsigned char dat;115.struct sTime code InitTime[]={//2013年10月8日12:30:00星期二116.0x2013,0x10,0x08,0x12,0x30,0x00,0x02117.};118.119.DS1302_CE=0;//初始化DS1302通信引脚120.DS1302_CK=0;121.dat=DS1302SingleRead(0);//读取秒寄存器122.123.if((dat&0x80)!=0){//由秒寄存器最高位CH的值判断DS1302是否已停止124.DS1302SingleWrite(7,0x00);//撤销写保护以允许写入数据125.SetRealTime(&InitTime);//设置DS1302为默认的初始时间126.}127.}DS1302.c最终向外提供出与具体时钟芯片寄存器位置无关的、由时间结构类型sTime作为接口的实时时间的读取和设置函数，如此处理体现了我们前面提到过的层次化编程的思想。

应用层可以不关心底层实现细节，底层实现的改变也不会对应用层造成影响，比如说日后你可能需要换一款时钟芯片，而它与DS1302的操作和时间寄存器顺序是不同的，那么你需要做的也仅是针对这款新的时钟芯片设计出底层操作函数，最终提供出同样的以sTime为接口的操作函数即可，应用层无需做任何的改动。

1./***************************Lcd1602.c文件程序源代码*****************************/2.#include<reg52.h>3.#define LCD1602_DB P04.5.sbit LCD1602_RS=P1^0;6.sbit LCD1602_RW=P1^1;7.sbit LCD1602_E=P1^5;8.9./*等待液晶准备好*/10.void LcdWaitReady(){11.unsigned char sta;12.13.LCD1602_DB=0xFF;14.LCD1602_RS=0;15.LCD1602_RW=1;16.do{17.LCD1602_E=1;18.sta=LCD1602_DB;//读取状态字19.LCD1602_E=0;20.}while(sta&0x80);//bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止21.}22./*向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值*/23.void LcdWriteCmd(unsigned char cmd){24.LcdWaitReady();25.LCD1602_RS=0;26.LCD1602_RW=0;27.LCD1602_DB=cmd;28.LCD1602_E=1;29.LCD1602_E=0;30.}31./*向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值*/32.void LcdWriteDat(unsigned char dat){33.LcdWaitReady();34.LCD1602_RS=1;35.LCD1602_RW=0;36.LCD1602_DB=dat;37.LCD1602_E=1;38.LCD1602_E=0;39.}40./*设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标*/41.void LcdSetCursor(unsigned char x,unsigned char y){42.unsigned char addr;43.if(y==0){//由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址44.addr=0x00+x;//第一行字符地址从0x00起始45.}else{46.addr=0x40+x;//第二行字符地址从0x40起始47.}48.LcdWriteCmd(addr|0x80);//设置RAM地址49.}50./*在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针*/51.void LcdShowStr(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char*str){52.LcdSetCursor(x,y);//设置起始地址53.while(*str!='\0'){//连续写入字符串数据，直到检测到结束符54.LcdWriteDat(*str++);55.}56.}57./*打开光标的闪烁效果*/58.void LcdOpenCursor(){59.LcdWriteCmd(0x0F);60.}61./*关闭光标显示*/62.void LcdCloseCursor(){63.LcdWriteCmd(0x0C);64.}65./*初始化1602液晶*/66.void InitLcd1602(){67.LcdWriteCmd(0x38);//16*2显示，5*7点阵，8位数据接口68.LcdWriteCmd(0x0C);//显示器开，光标关闭69.LcdWriteCmd(0x06);//文字不动，地址自动+170.LcdWriteCmd(0x01);//清屏71.}为了本例的具体需求，在之前文件的基础上添加两个控制光标效果打开和关闭的函数，虽然函数都很简单，但为了保持程序整体上良好的模块化和层次化，还是应该在液晶驱动文件内以函数的形式提供，而不是由应用层代码直接来调用具体的液晶写命令操作。