單片機DS3231時鐘+溫度顯示源碼原理圖與實物制作

ID:134239 · 發表于 2017-12-18 18:53

采用stc15單片機做的主控芯片，僅供參考
制作出來的ds3132時鐘實物圖：

電路原理圖：

pcb文件：工程文件可到本帖附件中下載

51單片機源程序如下:

//#include <reg52.h>
#include "stc15f104w.h"
#include "I2C.h"
#include "Led_can.h"
typedef unsigned int u16; //16位無符號整型數
typedef unsigned char u8; //8位無符號整型數
#define E2PROM_WriteAddress 0xAE //器件寫地址
#define DS3231_WriteAddress 0xD0 //器件寫地址
#define DS3231_ReadAddress 0xD1 //器件讀地址
#define DS3231_SECOND 0x00 //秒
#define DS3231_MINUTE 0x01 //分
#define DS3231_HOUR 0x02 //時
#define DS3231_WEEK 0x03 //星期
#define DS3231_DAY 0x04 //日
#define DS3231_MONTH 0x05 //月
#define DS3231_YEAR 0x06 //年
//鬧鈴1
//#define DS3231_SALARM1ECOND 0x07 //秒
//#define DS3231_ALARM1MINUTE 0x08 //分
//#define DS3231_ALARM1HOUR 0x09 //時
//#define DS3231_ALARM1WEEK 0x0A //星期/日
//鬧鈴2
//#define DS3231_ALARM2MINUTE 0x0b //分
//#define DS3231_ALARM2HOUR 0x0c //時
//#define DS3231_ALARM2WEEK 0x0d //星期/日
#define DS3231_CONTROL 0x0e //控制寄存器
#define DS3231_STATUS 0x0f //狀態寄存器
#define BSY 2 //忙
#define OSF 7 //振蕩器停止標志
#define DS3231_XTAL 0x10 //晶體老化寄存器
#define DS3231_TEMPERATUREH 0x11 //溫度寄存器高字節(8位)
#define DS3231_TEMPERATUREL 0x12 //溫度寄存器低字節(高2位)
sbit BP = P1^5; //秒數碼管驅動
sbit KEY1 = P1^5; //按鍵輸入引腳
u8 Time[18]; //時鐘數值緩沖區
bit BiaoJi=0; //讀實時時鐘標記
bit BianJi_c=0; //長按鍵標記
bit BianJi_d=0; //短按鍵標記
u8 BianJi=0; //編輯模式標記
u8 L_u[4]={2,3,4,5};//數碼管顯示第幾時鐘緩沖區
u8 ling=0; //數碼管首位是否顯示零標記
bit WenDu = 0; //溫度轉換標記
void ConfigTimer0(u8 ms); //配置并啟動T0，ms-T0定時時間
void write_byte(u8 addr, u8 write_data);//DS3231_寫一個字節數據到時鐘芯片
u8 read_byte(u8 random_addr); //DS3231_讀一個字節數據到時鐘芯片
void write_byte_E2( u8 write_data); //E2PROM-寫一個字節數據到時鐘芯片
u8 read_byte_E2(); //E2PROM-讀一個字節數據到時鐘芯片
u8 BCD2HEX(u8 val); //BCD轉換為Byte
u8 HEX2BCD(u8 val); //B碼轉換為BCD碼
void anjian(); //按鈕掃描需在定時中斷中調用
void Anjian_d(u8 addr, u8 map); //短按鍵處理—子程序
void main()
{
u8 map;
u16 wend;
EA = 1; //開總中斷
Led_cu(); //數碼管初始化
ConfigTimer0(5); //配置T0定時
ling=read_byte_E2(); //E2PROM讀出數據—數碼管首位是否顯示零標記
//初始化實時時鐘,小時采用24小時制
write_byte(DS3231_CONTROL, 0x1C); //控制寄存器 DS3231_CONTROL
write_byte(DS3231_STATUS, 0x00); //狀態寄存器 DS3231_STATUS
//write_byte(DS3231_SECOND,HEX2BCD(30)); //修改秒
//write_byte(DS3231_MINUTE,HEX2BCD(30)); //修改分
//write_byte(DS3231_HOUR,HEX2BCD(16)); //修改時
//write_byte(DS3231_DAY,HEX2BCD(1)); //修改日
//write_byte(DS3231_MONTH,HEX2BCD(12)); //修改月
//write_byte(DS3231_YEAR,HEX2BCD(17)); //修改年
while(1)
{ //讀取時鐘芯片并寫進數碼管顯示緩沖區======================
if(BiaoJi == 1)
{ BiaoJi = 0;
map=read_byte(DS3231_SECOND); //讀秒
map=BCD2HEX(map);
Time[0]=map%10;
Time[1]=map/10%10;
map=read_byte(DS3231_MINUTE); //讀分
map=BCD2HEX(map);
Time[2]=map%10;
Time[3]=map/10%10;
map=read_byte(DS3231_HOUR)&0x3f; //讀小時 24小時制
map=BCD2HEX(map);
Time[4]=map%10 ;
Time[5]=map/10%10 ;
//map=read_byte(DS3231_WEEK ); //讀星期
//Time[6]=map
//map=read_byte(DS3231_DAY); //讀日
//map=BCD2HEX(map);
//Time[8]=map%10
//Time[9]=map/10%10
//map=read_byte(DS3231_MONTH); //讀月
//map=BCD2HEX(map);
//Time[10]=map%10
//Time[11]=map/10%10
//map=read_byte(DS3231_YEAR); //讀年
//map=BCD2HEX(map);
//Time[12]=map%10
//Time[13]=map/10%10
if((ling==0) && (Time[L_u[3]]==0)) //判斷數碼管首位零是否顯示
Led_buff[3] = 0xff;
else
Led_buff[3] = Led_Char[ Time[L_u[3]]];
Led_buff[2] = Led_Char[ Time[L_u[2]]];
Led_buff[1] = Led_Char[ Time[L_u[1]]];
Led_buff[0] = Led_Char[ Time[L_u[0]]];
}
//讀取溫度并寫進數碼管顯示緩沖區======================
if(WenDu == 1)
{ WenDu = 0;
//零上溫度轉換
map=read_byte(DS3231_TEMPERATUREH); //溫度高字節—整數位
if((map&0x80)==0) //判斷首字節為1即為零下溫度
{ Led_buff[0] = 0xa7;
Time[16]=map%10 ;
Time[17]=map/10%10;
map=read_byte(DS3231_TEMPERATUREL); //溫度低字節—小數位
map=(map>>6)*25; //由于分辨率為0.25 所以擴大25倍便于顯示
Time[14]=map%10;
Time[15]=map/10%10;
}
else //零下溫度轉換—零下是以2的補碼形式存儲的
{ Led_buff[0] = 0xa6;
wend=map; //單字節轉換雙字節
wend=wend<<2; //移出兩位放溫度的低位
map=read_byte(DS3231_TEMPERATUREL); //讀溫度低字節
map=map>>6; //由于2位放在頭兩位上，移到低位
wend=wend+map; //組成10位的2進制的溫度編碼
wend=(~wend)+1; //負數是以2的補碼形式存儲的，轉為原碼
wend=wend&0x03ff;//10位的2進制的溫度編碼，截去無用位
map= wend&0x0003;//分離低兩位，作為小數位
map= map*25; //由于分辨率為0.25 所以擴大25倍便于顯示
Time[14]=map%10;
Time[15]=map/10%10;
wend=wend>>2; //整數位處理
Time[16]=wend%10;
Time[17]=wend/10%10;
}
if((ling==0) && (Time[L_u[17]]==0)) //判斷數碼管首位零是否顯示
Led_buff[3] = 0xff;
else
Led_buff[3] = Led_Char[ Time[17]]; //整數位顯示兩位
Led_buff[2] = Led_Char[ Time[16]];
Led_buff[1] = Led_Char[ Time[15]]; //小數位顯示一位
write_byte(DS3231_CONTROL, 0x3C); //溫度強制轉換—準備下次讀取
}
//長按鍵處理
if(BianJi_c==1)
{ BianJi_c=0;
KEY1=1;
BianJi++;
if(BianJi==1) //進入溫度顯示
{ WenDu = 1; }
if(BianJi==2) //進入首位數碼管修改位
{ Led_buff[3] = Led_Char[ Time[L_u[3]]];
Led_buff[2] = 0xbf;
Led_buff[1] = 0xbf;
Led_buff[0] = 0xbf;
}
if(BianJi==3) //進入第二位數碼管修改位
{ Led_buff[3] = 0xbf;
Led_buff[2] = Led_Char[ Time[L_u[2]]];
if(Time[L_u[3]]==2 && Time[L_u[2]]>3) //若為24小時制首位為2則壓縮次位的修改范圍
{ Time[L_u[2]]=3;
Anjian_d(L_u[2],3);
}
}
if(BianJi==4) //進入第三位數碼管修改位
{ Led_buff[2] = 0xbf;
Led_buff[1] = Led_Char[ Time[L_u[1]]];
}
if(BianJi==5) //進入第四位數碼管修改位
{ Led_buff[1] = 0xbf;
Led_buff[0] = Led_Char[ Time[L_u[0]]];
}
if(BianJi==6) //進入數碼管首位零是否顯示，修改選項顯示零：ON 不顯示零：OFF
{ if(ling==0)
{ Led_buff[3] = 0xff;
Led_buff[2] = 0xC0;
Led_buff[1] = 0x8E;
Led_buff[0] = 0x8E;
}
else
{ Led_buff[3] = 0xff;
Led_buff[2] = 0xff;
Led_buff[1] = 0xC0;
Led_buff[0] = 0xc8;
}
}
if(BianJi==7) //退出編輯模式
{ BianJi=0; }
}
//短按鍵處理
if(BianJi_d==1)
{ BianJi_d=0;
if(BianJi==1) //退出編輯模式
{ BianJi=0; }
if(BianJi==2) //首位數碼管修改位
{ Anjian_d(L_u[3],2);}
if(BianJi==3) //第二位數碼管修改位
{ if(Time[L_u[3]]==2 )
{ Anjian_d(L_u[2],3); }
else
{ Anjian_d(L_u[2],9); }
}
if(BianJi==4) //第三位數碼管修改位
{ Anjian_d(L_u[1],5); }
if(BianJi==5) //第四位數碼管修改位
{ Anjian_d(L_u[0],9); }
if(BianJi==6) //進入數碼管首位零是否顯示，修改選項顯示零：ON 不顯示零：OFF
{
if(ling==0)
{ ling = 1;
Led_buff[3] = 0xff;
Led_buff[2] = 0xff;
Led_buff[1] = 0xC0;
Led_buff[0] = 0xc8;
write_byte_E2(ling);
}
else
{ ling = 0;
Led_buff[3] = 0xff;
Led_buff[2] = 0xC0;
Led_buff[1] = 0x8E ;
Led_buff[0] = 0x8E;
write_byte_E2(ling);
}
}
}
}
}
//短按鍵處理
void Anjian_d(u8 addr, u8 map)
{
u8 i;
Time[addr]++; //時間變量
if(Time[addr]>map) //時間變量最大值
Time[addr]=0;
if((addr%2)==0) //計算傳入值時十位或個位 0：各位 1：十位
i = Time[addr+1]*10+Time[addr]; //十位個位組成數值待寫入DS3231
else
i = Time[addr]*10+Time[addr-1]; //十位個位組成數值待寫入DS3231
Led_buff[5-BianJi] = Led_Char[ Time[addr]]; //修改的值顯示到數碼管上
write_byte(addr/2,HEX2BCD(i)); //寫入DS3231
}
/* 配置并啟動T0，ms-T0定時時間 */
void ConfigTimer0(u8 ms)
{
unsigned long tmp; //臨時變量
tmp = 12000000 / 12; //定時器計數頻率
tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數值
tmp = 65536 - tmp; //計算定時器重載值
TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位
TH0 = (u8)(tmp>>8); //定時器重載值拆分為高低字節
TL0 = (u8)tmp;
ET0 = 1; //使能T0中斷
TR0 = 1; //啟動T0
}
//中斷定義為5毫秒
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static u8 Di;
//非編輯模式進入
if(BianJi==0)
{
Di++;
if(Di==100)
{BP=1;} //秒顯示賦值 0.5秒
if(Di==200)
{
Di=0;
BiaoJi=1; //一秒一次讀DS3231時間，并寫入數碼管緩沖區的標記
BP=0; //秒顯示賦值 0.5秒
}
}
//編輯模式（1）進入
if(BianJi==1)
{ Di++;
if(Di==200)
{ Di=0; WenDu = 1;} //一秒一次讀DS3231溫度，并寫入數碼管緩沖區的標記
}
Led_can(); //數碼管刷新
anjian(); //按鍵掃描
WDT_CONTR=0x37; //看門狗刷新 8.4S
}
//E2PROM-寫一個字節數據到時鐘芯片
void write_byte_E2( u8 write_data)
{
I2CStart(); //產生總線起始信號
I2CWrite(E2PROM_WriteAddress); //<<<<I2C總線寫操作 E2PROM-器件碼
I2CWrite(0); // E2PROM-存儲空間高八位地址
I2CWrite(1); // E2PROM-存儲空間低八位地址
I2CWrite(write_data); // 寫數據
I2CStop(); //產生總線停止信號
}
//E2PROM-讀一個字節數據到時鐘芯片
u8 read_byte_E2()
{
char temp;
I2CStart(); //產生總線起始信號
I2CWrite(E2PROM_WriteAddress); //<<<<I2C總線寫操作 E2PROM-器件碼
I2CWrite(0); // E2PROM-存儲空間高八位地址
I2CWrite(1); // E2PROM-存儲空間低八位地址
I2CStart(); //產生總線起始信號
I2CWrite(E2PROM_WriteAddress|1); //從寫 E2PROM-器件碼
temp = I2CReadNAK(); // 讀數據-發送非應答信號,不讀了
I2CStop(); //產生總線停止信號
return(temp);
}
//DS3231_寫一個字節數據到時鐘芯片
void write_byte(u8 addr, u8 write_data)
{
I2CStart(); //產生總線起始信號
I2CWrite(DS3231_WriteAddress); //<<<<I2C總線寫操作
I2CWrite(addr); //<<<<I2C總線寫操作
I2CWrite(write_data); //<<<<I2C總線寫操作
I2CStop(); //產生總線停止信號
}
//DS3231_讀一個字節數據到時鐘芯片
u8 read_byte(u8 random_addr)
{
char temp;
I2CStart(); //產生總線起始信號
I2CWrite(DS3231_WriteAddress); //<<<<I2C總線寫操作器件碼
I2CWrite(random_addr); //<<<<存儲空間地址
I2CStart(); //產生總線起始信號
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

實時時鐘.rar (145.56 KB, 下載次數: 369)

ID:259274 · 發表于 2017-12-18 23:21

樓主方便嗎？加我QQ1094883144，想問問問題

ID:231936 · 發表于 2018-1-3 14:26

樓主這個程序電路都有問題，能不能實物點亮。

ID:58730 · 發表于 2018-3-4 13:12

謝謝分享

ID:287653 · 發表于 2018-3-5 10:28

很棒！！！

ID:96881 · 發表于 2018-4-4 21:27

不錯的資料，學習一下

ID:183763 · 發表于 2018-4-26 21:13

仿制了一個不成功，秒點能閃爍，時間顯示68：08，而且不會變化，會是哪里出了問題

ID:243262 · 發表于 2018-5-15 19:56

66666666

ID:334781 · 發表于 2018-5-21 12:36

剛剛下載了，程序很完整，還沒有試呢，謝謝樓主！

ID:310015 · 發表于 2018-5-26 16:49

下一個試一試感謝樓主

ID:367948 · 發表于 2018-8-9 13:17

謝謝樓主

ID:363686 · 發表于 2018-8-10 06:49

學習貼，收藏了，謝謝分享

ID:371527 · 發表于 2018-8-19 16:54

數碼管的顯示就是功耗的問題

ID:387328 · 發表于 2018-9-17 15:59

好貼，學習了。

ID:299145 · 發表于 2018-10-7 19:11

謝謝分享！！哈哈

ID:101808 · 發表于 2018-10-10 18:00

這焊接技術,膜拜中

ID:57984 · 發表于 2018-11-11 14:56

非常好的例程，照著做就可以了，謝謝

ID:124234 · 發表于 2018-12-6 13:42

看著不錯，學習一下

ID:59525 · 發表于 2019-1-1 16:49

這個電路有做成功的嗎？？

ID:237159 · 發表于 2019-6-4 01:42

感謝分享

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