基于51單片機的電子鐘萬年歷LCD1602顯示

本設計是51單片機的電子鐘萬年歷LCD1602顯示（proteus仿真+程序+報告+器件清單）
仿真圖proteus 7.8
程序編譯器：keil 4/keil 5
編程語言：C語言
編號C0002

資料文件下載鏈接：
//https://docs.qq.com/doc/DS1NveWlLc0VXbGlI

主要功能：
1、采用LCD1602液晶屏顯示，DS1302記錄日歷和時間。
2、按鍵設置日期、時間、鬧鐘。
3、當實際的時間達到設定的鬧鐘時，蜂鳴器報警。

仿真圖（提供源文件）：

程序（提供源文件源碼）：

#include <reg52.h>	         //調(diào)用單片機頭文件
#define uchar unsigned char  //無符號字符型 宏定義	變量范圍0~255
#define uint  unsigned int	 //無符號整型 宏定義	變量范圍0~65535
bit flag_200ms ;
bit flag_100ms ;
sbit beep = P3^7;	  //蜂鳴器定義
bit flag_beep_en;
uint clock_value;     //用作鬧鐘用的
uchar menu_1,menu_2;
uchar key_time,flag_value;   
bit key_500ms  ;
#include "ds1302.h"
#include "lcd1602.h"
/******************1ms 延時函數(shù)*******************/
void delay_1ms(uint q)
{
	uint i,j;
	for(i=0;i<q;i++)
		for(j=0;j<120;j++);
}
/******************寫星期函數(shù)*******************/
void write_week(uchar hang,uchar add,uchar week)//寫星期函數(shù)
{
	if(hang==1)   
		write_com(0x80+add);
	else
		write_com(0x80+0x40+add);	  
	switch(week)
	{
		case 1:write_data('S');//星期數(shù)為7時，顯示
			   write_data('U');
			   write_data('N');
			   break;
	   
		case 2:write_data('M');//星期數(shù)據(jù)為1時顯示
			   write_data('O');
			   write_data('N');
			   break;
		
		case 3:write_data('T');//星期數(shù)據(jù)為2時顯示
			   write_data('U');
			   write_data('E');
			   break;
		
		case 4:write_data('W');//星期數(shù)據(jù)為3是顯示
			   write_data('E');
			   write_data('D');
			   break;
		
		case 5:write_data('T');//星期數(shù)據(jù)為4時顯示
			   write_data('H');
			   write_data('U');
			   break;
		
		case 6:write_data('F');//星期數(shù)據(jù)為5時顯示
			   write_data('R');
			   write_data('I');
			   break;
		
		case 7:write_data('S');//星期數(shù)據(jù)為6時顯示
			   write_data('T');
			   write_data('A');
			   break;
	}
}

/*************時鐘顯示***************/
void init_1602_ds1302()
{
	write_sfm2_ds1302(1,1,shi);		   //顯示時
	write_sfm2_ds1302(1,4,fen);		   //顯示分
	write_sfm2_ds1302(1,7,miao);	   //顯示秒
	write_week(2,12,week);
	write_sfm2_ds1302(2,2,nian);   //顯示年
	write_sfm2_ds1302(2,5,yue);	   //顯示月	
	write_sfm2_ds1302(2,8,ri);	   //顯示日 			
}									   
/*************定時器0初始化程序***************/
void init_time0()	  
{
	EA   = 1;	 	  //開總中斷
	TMOD = 0X01;	  //定時器0、工作方式1
	TH0 = 0X3C;
	TL0 = 0XB0;	   //50ms
	ET0  = 1;		  //開定時器0中斷 
	TR0  = 1;		  //允許定時器0定時
}
/*************鬧鐘報警函數(shù)***************/
void menu_dis()
{
	static uchar mm,value;
	if(flag_100ms == 1)		  //100ms執(zhí)行一次
	{
		flag_100ms = 0;
		if(open1 == 1)	//如果鬧鐘打開
		{
			if((miao == 0) && (fen == fen1) && (shi == shi1)) 
			{		
				flag_beep_en = 1;	//有報警 打開蜂鳴器響的標志位				
			}		
			if(flag_beep_en == 1)	//鬧鐘以被打開
			{
				clock_value++;
				if(clock_value <= 30)	 
					beep = ~beep;	   //蜂鳴器叫3秒
				else if(clock_value > 30)
				{
					beep = 1;		    //蜂鳴器停1秒
					if(clock_value > 40)
					{
						clock_value = 0;

					}
				}
				//  1 分鐘后自動關閉鬧鐘
				value ++;
				if(value >= 10)
				{
					value = 0;
					mm++;
					if(mm >= 60)
					{
						mm = 0;
						flag_beep_en = 0;
						beep = 1;	
					}
				}					
			}
		}	
	}
}


/********************獨立按鍵程序*****************/
uchar key_can;	 //按鍵值

void key()	 //獨立按鍵程序
{
	static uchar key_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)
			{
				case 0x70:  key_can = 4;  break;	 //得到按鍵值
				case 0x68:  key_can = 3;  break;	 //得到按鍵值
				case 0x58:  key_can = 2;  break;	 //得到按鍵值
				case 0x38:  key_can = 1;  break;	 //得到按鍵值
			}

		}			
	}
	else 
		key_new = 1;	
}


/**********************設置函數(shù)************************/
void key_with()
{
	if(key_can == 1)	//設置鍵
	{
		menu_1++;
		if(menu_1 == 1)	  //設置時間
		{
			menu_2 = 1;
			write_string(1,0,"    :  :    W:  ");			
			write_string(2,0," 20  -  -       ");	
		}
		if(menu_1 == 2)	  //設置鬧鐘
		{
			menu_2 = 1;
			write_string(1,0,"   set clock    ");			
			write_string(2,0,"    Y  00:00      ");	
		}
		if(menu_1 > 2)    //回到正常顯示
		{
			menu_1 = 0;
			write_guanbiao(1,2,0);	 //關閉光標
			init_1602_dis_csf();      //初始化液晶顯示		
		}
	}
	if(key_can == 2)	//選擇鍵
	{
		flag_200ms = 1;
		if(menu_1 == 1)		  //設置時間
		{
			menu_2 ++;
			if(menu_2 > 7)
				menu_2 = 1;
		}
		if(menu_1 == 2)		 //設置鬧鐘
		{
			menu_2 ++;
			if(menu_2 > 3)
				menu_2 = 1;				
		}
	}
	if(menu_1 == 1)
	{
		if(menu_2 == 1)		  //設置時
		{
			if(key_can == 3)	//加
			{
				shi+=0x01;
				if((shi & 0x0f) >= 0x0a)
					shi = (shi & 0xf0) + 0x10;
				if(shi >= 0x24)
					shi = 0;
			}		
			if(key_can == 4)	//減
			{
				if(shi == 0x00)
					shi = 0x24;
				if((shi & 0x0f) == 0x00)
					shi = (shi | 0x0a) - 0x10;
				shi -- ; 
			}	  				
		}
		if(menu_2 == 2)		  //設置分
		{
			if(key_can == 3)	//加
			{
				fen+=0x01;
				if((fen & 0x0f) >= 0x0a)
					fen = (fen & 0xf0) + 0x10;
				if(fen >= 0x60)
					fen = 0;
			}		
			if(key_can == 4)	//減	  
			{
				if(fen == 0x00)
					fen = 0x5a;
				if((fen & 0x0f) == 0x00)
					fen = (fen | 0x0a) - 0x10;
				fen -- ;
			}	
		}
		if(menu_2 == 3)		  //設置秒
		{
			if(key_can == 3)	//加
			{
				miao+=0x01;
				if((miao & 0x0f) >= 0x0a)
					miao = (miao & 0xf0) + 0x10;
				if(miao >= 0x60)
					miao = 0;
			}	
			if(key_can == 4)	//減	  
			{
				if(miao == 0x00)
					miao = 0x5a;
				if((miao & 0x0f) == 0x00)
					miao = (miao | 0x0a) - 0x10;
				miao -- ;			
			}
		}
		if(menu_2 == 4)		  //設置星期
		{
			if(key_can == 3)	//加
			{
	    		week+=0x01;
				if((week & 0x0f) >= 0x0a)
					week = (week & 0xf0) + 0x10;
				if(week >= 0x08)
					week = 1;
			}		
			if(key_can == 4)	//減	  
			{
				if(week == 0x01)
					week = 0x08;
				if((week & 0x0f) == 0x00)
					week = (week | 0x0a) - 0x10;
				week -- ;
			}	
		}
		if(menu_2 == 5)		  //設置年
		{
			if(key_can == 3)	//加
			{
		    	nian+=0x01;
				if((nian & 0x0f) >= 0x0a)
					nian = (nian & 0xf0) + 0x10;
				if(nian >= 0x9a)
					nian = 1;
			}		
			if(key_can == 4)	//減	  
			{
				if(nian == 0x01)
					nian = 0x9a;
				if((nian & 0x0f) == 0x00)
					nian = (nian | 0x0a) - 0x10;
				nian -- ;		
			}	
		}
		if(menu_2 == 6)		  //設置月
		{
			if(key_can == 3)	//加
			{
		    	yue+=0x01;
				if((yue & 0x0f) >= 0x0a)
					yue = (yue & 0xf0) + 0x10;
				if(yue >= 0x13)
					yue = 1;
			}		
			if(key_can == 4)	//減	  
			{
				if(yue == 0x01)
					yue = 0x13;
				if((yue & 0x0f) == 0x00)
					yue = (yue | 0x0a) - 0x10;
				yue -- ;					
			}	
		}
		if(menu_2 == 7)		  //設置日
		{
			if(key_can == 3)	//加
			{
	    	ri+=0x01;
			if((ri & 0x0f) >= 0x0a)
				ri = (ri & 0xf0) + 0x10;
			if(ri >= 0x32)
				ri = 0;			
			}		
			if(key_can == 4)	//減	  
			{
				if(ri == 0x01)
					ri = 0x32;
				if((ri & 0x0f) == 0x00)
					ri = (ri | 0x0a) - 0x10;
				ri -- ;			
			}	
		}
		write_sfm2_ds1302(1,2,shi);	   //顯示時
		write_sfm2_ds1302(1,5,fen);	   //顯示分
		write_sfm2_ds1302(1,8,miao);	   //顯示秒
		write_sfm1(1,14,week);	   //顯示星期					
		write_sfm2_ds1302(2,3,nian);	   //顯示年
		write_sfm2_ds1302(2,6,yue);	   //顯示月
		write_sfm2_ds1302(2,9,ri);	   //顯示日
		switch(menu_2)	   // 光標顯示
		{
			case 1:  write_guanbiao(1,2,1);  break;
			case 2:  write_guanbiao(1,5,1);  break;
			case 3:  write_guanbiao(1,8,1);  break;
			case 4:  write_guanbiao(1,14,1);  break;
			case 5:  write_guanbiao(2,3,1);  break;
			case 6:  write_guanbiao(2,6,1);  break;
			case 7:  write_guanbiao(2,9,1);  break;
		}
		write_time();	   //把時間寫進去
	}	
/***************設置鬧鐘*********************/
	if(menu_1 == 2)
	{
		if(menu_2 == 1)		  //設置鬧鐘開關
		{
			if(key_can == 3)	
			{
				open1 = 1;	  //鬧鐘開
			}		
			if(key_can == 4)	
			{
				open1 = 0;	  //鬧鐘關
			}	  				
		}
		if(menu_2 == 2)		  //設置鬧鐘時
		{
			if(key_can == 3)	//加
			{
		    	shi1+=0x01;
				if((shi1 & 0x0f) >= 0x0a)
					shi1 = (shi1 & 0xf0) + 0x10;
				if(shi1 >= 0x24)
					shi1 = 0;
			}		
			if(key_can == 4)	//減	  
			{
				if(shi1 == 0x00)
					shi1 = 0x5a;
				if((shi1 & 0x0f) == 0x00)
					shi1 = (shi1 | 0x0a) - 0x10;
				shi1 -- ;
			}	
		}
		if(menu_2 == 3)		  //設置秒
		{
			if(key_can == 3)	//加
			{
	    		fen1+=0x01;
				if((fen1 & 0x0f) >= 0x0a)
					fen1 = (fen1 & 0xf0) + 0x10;
				if(fen1 >= 0x60)
					fen1 = 0;
			}	
			if(key_can == 4)	//減	  
			{
				if(fen1 == 0x00)
					fen1 = 0x5a;
				if((fen1 & 0x0f) == 0x00)
					fen1 = (fen1 | 0x0a) - 0x10;
				fen1 -- ;			
			}
		}
		if(open1 == 1)
			write_string(2,4,"Y");	
		else 
			write_string(2,4,"N");	
		write_sfm2_ds1302(2,7,shi1);	   //顯示鬧鐘時
		write_sfm2_ds1302(2,10,fen1);	   //顯示鬧鐘分
		switch(menu_2)	   // 光標顯示
		{
			case 1:  write_guanbiao(2,4,1);  break;
			case 2:  write_guanbiao(2,7,1);  break;
			case 3:  write_guanbiao(2,10,1);  break;
		}	

	}			
}

/*****************主函數(shù)********************/
void main()
{	
	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_time0();		 //初始化定時器
	//init_ds1302();		 //ds1302初始化
	init_1602();		 //lcd1602初始化
	init_1602_dis_csf(); //lcd1602初始化顯示

	while(1)
	{
		key();			 //按鍵程序
		if(key_can < 10)
		{
			if(flag_beep_en == 0)  //只有鬧鐘關了的時候才能進入設置
				key_with();	
			else 
			{
				flag_beep_en = 0;	 //按下任意鍵可關閉鬧鐘
				beep = 1;
				clock_value = 0;
				read_time();
			}
			
		}
		
		if(flag_200ms == 1)
		{	
			flag_200ms = 0;
			if(menu_1 == 0)
			{
				read_time();		  //讀時間
				init_1602_ds1302();   //顯示時鐘
			}
		}
		menu_dis();	   //鬧鐘報警函數(shù)
		delay_1ms(1);
	}
}

/**************定時器0中斷程序*****************/
void time0() interrupt 1
{			 
	static uchar value;
	TH0 = 0X3C;
	TL0 = 0XB0;	   //50ms
	value ++;	   
	if((value % 2) == 0)	 //100ms  
		flag_100ms = 1;	 
	if(value >= 6)			 //200ms
	{
		value = 0;
		flag_200ms = 1;
	}
}

設計說明書

1課題設計制作要求
本文介紹了基于STC89C52單片機的多功能電子萬年歷的硬件結(jié)構(gòu)和軟硬件設計方法。本設計由數(shù)據(jù)顯示模塊、時間處理模塊和調(diào)整設置模塊四個模塊組成。系統(tǒng)以STC89C52單片機為控制器，以串行時鐘日歷芯片DS1302記錄日歷和時間，它可以對年、月、日、時、分、秒進行計時等多種功能。萬年歷采用直觀的數(shù)字顯示，數(shù)據(jù)顯示采用1602A液晶顯示模塊，可以在LCD上同時顯示年、月、日、周、時、分、秒，還具有時間校準等功能。此萬年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡潔、成本低廉等諸多優(yōu)點，具有廣闊的市場前景。
2 系統(tǒng)方案設計
2.1系統(tǒng)設計框圖

圖2.1 系統(tǒng)框圖

2.2 電子時鐘工作流程
1、采用DS1302記錄日歷和時間。
2、按鍵設置時間、鬧鐘。
3、當實際的時間達到設定的鬧鐘時，蜂鳴器報警。
2.3 電源模塊
單片機外圍電路，包括單片機最小系統(tǒng)、液晶顯示、按鍵電路、蜂鳴器控制電路以及DS1302采集時間日歷都需要進行供電，本系統(tǒng)設計采用USB供電。
2.4 顯示部分
1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。顯示字母和數(shù)字比較方便，控制簡單，成本較低。我們設計的系統(tǒng)需要顯示更多的信息，所以考慮顯示功能更好的液晶顯示，要求能顯示更多的數(shù)據(jù)，增強顯示信息的可讀性，看起來方便。本設計采用1602液晶顯示器來顯示數(shù)據(jù)。
2.5 DS1302電路
方案一：直接采用單片機定時計數(shù)器提供秒信號，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時、分、秒計數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實現(xiàn)的時間誤差較大。
方案二：采用DS1302時鐘芯片實現(xiàn)時鐘，DS1302芯片是一種高性能的時鐘芯片，可自動對秒、分、時、日、周、月、年以及閏年補償?shù)哪赀M行計數(shù)，而且精度高,位的RAM作為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓2.5V～5.5V范圍內(nèi)，2.5V時耗電小于300nA.
由于DS1302時鐘芯片計數(shù)時間精度高，而且具有閏年補償功能等優(yōu)點，故采用方案二。
2.6 報警輸出控制
方案一：采用有源蜂鳴器。有源蜂鳴器工作的理想信號是直流電，通常標示為VDC、VDD等。因為蜂鳴器內(nèi)部有一簡單的振蕩電路，能將恒定的直流電轉(zhuǎn)化成一定頻率的脈沖信號，從面實出磁場交變，帶動鉬片振動發(fā)音。但是在某些有源蜂鳴器在特定的交流信號下也可以工作，只是對交流信號的電壓和頻率要求很高，此種工作方式一般不采用。
方案二：采用無源蜂鳴器。無源蜂鳴器沒有內(nèi)部驅(qū)動電路，有些公司和工廠稱為訊響器，國標中稱為聲響器。無源蜂鳴器工作的理想信號方波。如果給預直流信號蜂鳴器是不響應的，因為磁路恒定，鉬片不能振動發(fā)音。
本系統(tǒng)最后選取的是操作方便，信號輸入固定的有源蜂鳴器。