基于单片机的液晶日历时钟
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一、简介
本设计利用单片机AT89S52和1602液晶，实现日历(年月日)、星期和时间的显示。具体效果为：
2011-11-11 FRI
11:11:11
二、设计图纸
1、电路原理图
2、PCB图
3、三维模型
三、相关程序
程序简介：程序启动后，先初始化液晶和两个定时器，时钟开始工作，再进入扫描检测调整时钟函数中，根据是否有KEY1长按来决定是否调整时钟。定时器T0用来产生时钟计时，T1用来中断显示液晶，按键KEY1为多功能按键，在时钟工作时，长按时进入时钟调整，依次调整年、月、日、星期、时、分，KEY2和KEY3分别为上下调整，每次调整完毕后短按KEY1返回，进入下一个调整。
1、主程序文件
#include "reg51.h"
#include "adjust.h"
#include "lcm.h"
#include "key.h"
//定时器初始化函数
void Timer_Start()
{
TMOD=0x11;
TH1=0xfc;
TL1=0x18;
TH0=0xfc;
TL0=0x60;
EA=1;
ET1=1;
ET0=1;
TR1=1;
TR0=1;
}
//主函数
void main()
{
unsigned char Key_Code;
//初始化LCM
LCM_START();
//初始化定时器
Timer_Start();
while(1)
{
Key_Code=Key_Scan();
switch(Key_Code)
{
case Key_M:Adjust();break;
default:break;
}
}
}
2、延时程序文件
(1)头文件
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
extern void Delay_ms(unsigned int ms);
#endif
(2)程序文件
#include "delay.h"
//延时1毫秒函数
void Delay_ms(unsigned int ms)
{
unsigned char Temp;
while(ms--)
for(Temp=0;Temp<120;Temp++);
}
2、时钟程序文件
(1)头文件
#ifndef __CLOCK_H__
#define __CLOCK_H__
extern unsigned int Second_Count;
extern char Second;
extern char Minute;
extern char Hour;
extern char Day;
extern char Month;
extern int Year;
extern char Week;
extern char Month_Day[12];
extern bit Leap_Year(int Temp_Year);
#endif
(2)程序文件
#include "reg51.h"
//秒计数变量
unsigned int Second_Count=0;
//时分秒变量
char Second=53;
char Minute=20;
char Hour =5;
char Day =18;
char Month =4;
int Year =2011;
char Week =1;
//每月天数数组
char Month_Day[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
//闰年判断函数
bit Leap_Year(int Temp_Year)
{
bit Temp;
if(((Temp_Year%4==0)&&(Temp_Year%100!=0))||(Temp_Year%400==0))
{
Temp=1;
}
else
{
Temp=0;
}
return Temp;
}
//定时器0中断服务函数
void Timer0_Serve()interrupt 1
{
TH0=0xfc;
TL0=0x60;
Second_Count++;
if(Second_Count>1000)
{
Second_Count=0;
Second++;
if(Second>=60)
{
Second=0;
Minute++;
if(Minute>=60)
{
Minute=0;
Hour++;
if(Hour>=24)
{
Hour=0;
Week++;if(Week>=7)Week=0;
Day++;
if(Day>Month_Day[Month-1])
{
if((Month!=2)||(!Leap_Year(Year))||(Day>29))
{
Day=1;
Month++;
if(Month>12)
{
Month=1;
Year++;
}
}
}
}
}
}
}
}
3、液晶程序文件
(1)头文件
#ifndef __LCM_SHOW_H__
#define __LCM_SHOW_H__
extern void LCM_START();
extern void LCM_CMD (unsigned char Temp_Data);
extern void LCM_DATA(unsigned char Temp_Data);
extern void LCM_POS (unsigned char Temp_Data);
#endif
(2)程序
#include "reg51.h"
#include "delay.h"
#include "intrins.h"
//LCM控制端口定义
sbit RS=P2^5;//数据/命令选择端口
sbit RW=P2^6;//读写控制端口
sbit EN=P2^7;//使能端口
//定义商标字符
char code Logo1[]="WELCOME TO";
char code Logo2[]="MY MCU WORKSHOP!";
//LCM状态读取函数
bit LCM_Status()
{
bit Temp_Status;
RS=0;
RW=1;
EN=1;
_nop_();
Temp_Status=(bit)(P0&0x80);
_nop_();
EN=0;
return Temp_Status;
}
//LCM写初始化命令函数
void LCM_INIT(unsigned char Temp_Data)
{
RS=0;
RW=0;
EN=0;
_nop_();
P0=Temp_Data;
_nop_();
EN=1;
_nop_();
_nop_();
EN=0;
}
//LCM写命令函数
void LCM_CMD(unsigned char Temp_Data)
{
while(LCM_Status());
RS=0;
RW=0;
EN=0;
_nop_();
P0=Temp_Data;
_nop_();
EN=1;
_nop_();
_nop_();
EN=0;
}
//LCM写数据函数
void LCM_DATA(unsigned char Temp_Data)
{
while(LCM_Status());
RS=1;
RW=0;
EN=0;
_nop_();
P0=Temp_Data;
_nop_();
EN=1;
_nop_();
_nop_();
EN=0;
}
//LCM显示位置设定函数
void LCM_POS(unsigned char Temp_Data)
{
LCM_CMD(Temp_Data|0x80);
}
//LCM初始化函数
void LCM_START()
{
unsigned char Temp;
//写初始化指令三次但不检测忙信号
LCM_INIT(0x38);
Delay_ms(5);
LCM_INIT(0x38);
Delay_ms(5);
LCM_INIT(0x38);
Delay_ms(5);
//写初始化命令字
LCM_CMD(0x38);
Delay_ms(1);
//写清屏命令字
LCM_CMD(0x01);
Delay_ms(1);
//写地址指针及光标自动移位命令字
LCM_CMD(0x06);
Delay_ms(1);
//写开显示命令字
LCM_CMD(0x0c);
Delay_ms(1);
Temp=0;
//设定显示位置为第行4列
LCM_POS(0x03);
Delay_ms(1);
//显示Logo第一行
while(Logo1[Temp]!='\0')
{
LCM_DATA(Logo1[Temp]);
Delay_ms(200);
Temp++;
}
Temp=0;
//设定显示位置为第二行1列
LCM_POS(0x40);
Delay_ms(1);
//显示Logo第二行
while(Logo2[Temp]!='\0')
{
LCM_DATA(Logo2[Temp]);
Delay_ms(200);
Temp++;
}
Delay_ms(2000);
//Logo显示完了之后清屏
LCM_CMD(0x01);
Delay_ms(1);
}
4、时钟显示文件
(1)头文件
#ifndef __SHOW_H__
#define __SHOW_H__
extern unsigned char Show_Mark;
#endif
(2)程序文件
#include "reg51.h"
#include "lcm.h"
#include "clock.h"
#include "delay.h"
#include "adjust.h"
//显示计数
unsigned int Show_Count=0;
unsigned char Show_Mark=0;
//定义时钟显示字符串
char Date[]="2011-04-17 SUN";
char Time[]="12:30:30 ";
//定义二维周字符数组
char Week_Name[7][3]={"SUN","MON","TUE","WED","THU","FRI","SAT"};
char Adjust_Mark[7][2]={" ","YY","MM","DD","WW","HH","MM"};
//LCM显示函数
void LCM_SHOW()
{
unsigned char Temp;
//显示之前转化日期为显示字符
Date[0]=Year/1000+0x30;
Date[1]=Year/100%10+0x30;
Date[2]=Year/10%10+0x30;
Date[3]=Year%10+0x30;
Date[5]=Month/10+0x30;
Date[6]=Month%10+0x30;
Date[8]=Day/10+0x30;
Date[9]=Day%10+0x30;
Date[11]=Week_Name[Week][0];
Date[12]=Week_Name[Week][1];
Date[13]=Week_Name[Week][2];
//显示之前转化时间为显示字符
Time[0]=Hour/10+0x30;
Time[1]=Hour%10+0x30;
Time[3]=Minute/10+0x30;
Time[4]=Minute%10+0x30;
Time[6]=Second/10+0x30;
Time[7]=Second%10+0x30;
//显示设定标记
Time[10]=Adjust_Mark[Show_Mark][0];
Time[11]=Adjust_Mark[Show_Mark][1];
Temp=0;
//设定显示位置为第一行1列
LCM_POS(0x01);
Delay_ms(1);
//显示日期和星期
while(Date[Temp]!='\0')
{
LCM_DATA(Date[Temp]);
Temp++;
}
Temp=0;
//设定显示位置为第二行4列
LCM_POS(0x44);
Delay_ms(1);
//显示时间
while(Time[Temp]!='\0')
{
LCM_DATA(Time[Temp]);
Temp++;
}
}
//中断方式显示LCM
void Timer1_Serve()interrupt 3
{
TH1=0xfc;
TL1=0x18;
Show_Count++;
if(Show_Count>100)
{
Show_Count=0;
LCM_SHOW();
}
}
5、按键扫描文件
(1)头文件
#ifndef __KEY_SCAN_H__
#define __KEY_SCAN_H__
#define Key_M 0x10
#define Key_R 0x00
#define Key_U 0x01
#define Key_D 0x02
extern unsigned char Key_Scan();
#endif
(2)程序文件
#include "reg51.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
//按键端口定义
sbit Key1=P3^4;
sbit Key2=P3^5;
sbit Key3=P3^6;
//键盘扫描程序
unsigned char Key_Scan()
{
//先扫描模式选择按键
if(Key1==0)
{
Delay_ms(500); //延时0.5秒，一则为一次短按的最长时间，另则为延时去抖动
if(Key1==0) //判断长短按键
{
while(!Key1);//等待按键释放
Delay_ms(100);//消去释放抖动
return Key_M;
}
else
{
return Key_R;
}
}
else
if(Key2==0) //扫描加一键，有长按不断调整功能
{
Delay_ms(300);
return Key_U;
}
else
if(Key3==0)
{
Delay_ms(300); //扫描减一键，有长按不断调整功能
return Key_D;
}
else return 0xff;
}
6、时钟调整文件
(1)头文件
#ifndef __ADJUST_H__
#define __ADJUST_H__
extern void Adjust();
#endif
(2)程序文件
#include "reg51.h"
#include "Clock.h"
#include "adjust.h"
#include "show.h"
#include "Key.h"
//调整年函数
void Adjust_Year()
{
unsigned char Key_Code;
while(1)
{
Key_Code=Key_Scan();
switch(Key_Code)
{
case Key_R:return;
case Key_U:Year++;break;
case Key_D:Year--;break;
default :break;
}
}
}
//调整月函数
void Adjust_Month()
{
unsigned char Key_Code;
while(1)
{
Key_Code=Key_Scan();
switch(Key_Code)
{
case Key_R:return;
case Key_U:Month++;if(Month>12)Month=1;break;
case Key_D:Month--;if(Month<1)Month=12;break;
default:break;
}
}
}
//调整日函数
void Adjust_Day()
{
unsigned char Key_Code;
//调整日期之前先根据已经调整的月份修改日期
if(Day>Month_Day[Month-1])
{
if((Month!=2)||(!Leap_Year(Year))||(Day>29))Day=1;
}
while(1)
{
Key_Code=Key_Scan();
switch(Key_Code)
{
case Key_R:return;
case Key_U:Day++;
if(Day>Month_Day[Month-1])
{
if((Month!=2)||(!Leap_Year(Year))||(Day>29))Day=1;
}
break;
case Key_D:Day--;
if(Day<1)
{
if((Month==2)&&(Leap_Year(Year)))Day=29;
else Day = Month_Day[Month-1];
}
break;
default :break;
}
}
}
//调整星期函数
void Adjust_Week()
{
unsigned char Key_Code;
while(1)
{
Key_Code=Key_Scan();
switch(Key_Code)
{
case Key_R:return;
case Key_U:Week++;if(Week>=7)Week=0;break;
case Key_D:Week--;if(Week<0) Week=6;break;
default :break;
}
}
}
//调整小时函数
void Adjust_Hour()
{
unsigned char Key_Code;
while(1)
{
Key_Code=Key_Scan();
switch(Key_Code)
{
case Key_R:return;
case Key_U:Hour++;if(Hour>=24)Hour= 0;break;
case Key_D:Hour--;if(Hour<0) Hour=23;break;
default:break;
}
}
}
//调整分钟闪烁函数
void Adjust_Minute()
{
unsigned char Key_Code;
while(1)
{
Key_Code=Key_Scan();
switch(Key_Code)
{
case Key_R:return;
case Key_U:Minute++;if(Minute>=60)Minute= 0;break;
case Key_D:Minute--;if(Minute<0) Minute=59;break;
default:break;
}
}
}
//总调整函数
void Adjust()
{
//调整之前先暂停时钟
TR0=0;
//秒相关量清零
Second=0;
Second_Count=0;
//调整年
Show_Mark=1;
Adjust_Year();
//调整月
Show_Mark=2;
Adjust_Month();
//调整日
Show_Mark=3;
Adjust_Day();
//调整周
Show_Mark=4;
Adjust_Week();
//调整小时
Show_Mark=5;
Adjust_Hour();
//调整分钟
Show_Mark=6;
Adjust_Minute();
//调整完毕重启时钟
Show_Mark=0;
TR0=1;
}
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