基于DS1302的日历时钟

张衍波

//实例98：基于DS1302的日历时钟
#include<reg51.h>     //包含单片机寄存器的头文件
#include<intrins.h>   //包含_nop_()函数定义的头文件
/***********************************************************************
以下是DS1302芯片的操作程序
************************************************************************/
unsigned char code digit[10]={"0123456789"};   //定义字符数组显示数字
sbit DATA=P1^1;   //位定义1302芯片的接口，数据输出端定义在P1.1引脚
sbit RST=P1^2;    //位定义1302芯片的接口，复位端口定义在P1.1引脚
sbit SCLK=P1^0;   //位定义1302芯片的接口，时钟输出端口定义在P1.1引脚
/*****************************************************
函数功能：延时若干微秒
入口参数：n
***************************************************/
void delaynus(unsigned char n)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<n;i++)
      ;
}
/*****************************************************
函数功能：向1302写一个字节数据
入口参数：x
***************************************************/
void Write1302(unsigned char dat)
{
  unsigned char i;
  SCLK=0;            //拉低SCLK，为脉冲上升沿写入数据做好准备
  delaynus(2);       //稍微等待，使硬件做好准备
  for(i=0;i<8;i++)      //连续写8个二进制位数据
    {
            DATA=dat&0x01;    //取出dat的第0位数据写入1302
                delaynus(2);       //稍微等待，使硬件做好准备
                 SCLK=1;           //上升沿写入数据
                 delaynus(2);      //稍微等待，使硬件做好准备
                 SCLK=0;           //重新拉低SCLK，形成脉冲
                 dat>>=1;          //将dat的各数据位右移1位，准备写入下一个数据位
          }
       
}
/*****************************************************
函数功能：根据命令字，向1302写一个字节数据
入口参数：Cmd，储存命令字；dat，储存待写的数据
***************************************************/
void WriteSet1302(unsigned char Cmd,unsigned char dat)
{
   RST=0;           //禁止数据传递
   SCLK=0;          //确保写数居前SCLK被拉低
        RST=1;           //启动数据传输
        delaynus(2);     //稍微等待，使硬件做好准备
        Write1302(Cmd);  //写入命令字
        Write1302(dat);  //写数据
        SCLK=1;          //将时钟电平置于已知状态
        RST=0;           //禁止数据传递
}
/*****************************************************
函数功能：从1302读一个字节数据
入口参数：x
***************************************************/
unsigned char Read1302(void)
{
   unsigned char i,dat;
        delaynus(2);       //稍微等待，使硬件做好准备
        for(i=0;i<8;i++)   //连续读8个二进制位数据
         {
           dat>>=1;       //将dat的各数据位右移1位，因为先读出的是字节的最低位
                if(DATA==1)    //如果读出的数据是1
                 dat|=0x80;    //将1取出，写在dat的最高位
                 SCLK=1;       //将SCLK置于高电平，为下降沿读出
                 delaynus(2);  //稍微等待
                 SCLK=0;       //拉低SCLK，形成脉冲下降沿
                 delaynus(2);  //稍微等待
          }         
  return dat;        //将读出的数据返回
}  
/*****************************************************
函数功能：根据命令字，从1302读取一个字节数据
入口参数：Cmd
***************************************************/
unsigned char  ReadSet1302(unsigned char Cmd)
{
  unsigned char dat;
  RST=0;                 //拉低RST
  SCLK=0;                //确保写数居前SCLK被拉低
  RST=1;                 //启动数据传输
  Write1302(Cmd);       //写入命令字
  dat=Read1302();       //读出数据
  SCLK=1;              //将时钟电平置于已知状态
  RST=0;               //禁止数据传递
  return dat;          //将读出的数据返回
}
/*****************************************************
函数功能： 1302进行初始化设置
***************************************************/
void Init_DS1302(void)
{       
   WriteSet1302(0x8E,0x00);                 //根据写状态寄存器命令字，写入不保护指令
   WriteSet1302(0x80,((0/10)<<4|(0%10)));   //根据写秒寄存器命令字，写入秒的初始值
        WriteSet1302(0x82,((0/10)<<4|(0%10)));   //根据写分寄存器命令字，写入分的初始值
        WriteSet1302(0x84,((12/10)<<4|(12%10))); //根据写小时寄存器命令字，写入小时的初始值
        WriteSet1302(0x86,((16/10)<<4|(16%10))); //根据写日寄存器命令字，写入日的初始值
        WriteSet1302(0x88,((11/10)<<4|(11%10))); //根据写月寄存器命令字，写入月的初始值
        WriteSet1302(0x8c,((8/10)<<4|(8%10)));   //根据写小时寄存器命令字，写入小时的初始值
}
/*******************************************************************************
以下是对液晶模块的操作程序
*******************************************************************************/
sbit RS=P2^0;           //寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚
sbit RW=P2^1;           //读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚
sbit E=P2^2;            //使能信号位，将E位定义为P2.2引脚
sbit BF=P0^7;           //忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚
/*****************************************************
函数功能：延时1ms
(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以认为是1毫秒
***************************************************/
void delay1ms()
{
   unsigned char i,j;       
         for(i=0;i<10;i++)
          for(j=0;j<33;j++)
           ;                 
}
/*****************************************************
函数功能：延时若干毫秒
入口参数：n
***************************************************/
void delaynms(unsigned char n)
{
   unsigned char i;
        for(i=0;i<n;i++)
           delay1ms();
}
/*****************************************************
函数功能：判断液晶模块的忙碌状态
返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙
***************************************************/
bit BusyTest(void)
  {
    bit result;
        RS=0;       //根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态
    RW=1;
    E=1;        //E=1，才允许读写
    _nop_();   //空操作
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();   //空操作四个机器周期，给硬件反应时间       
    result=BF;  //将忙碌标志电平赋给result
   E=0;         //将E恢复低电平
   return result;
  }
/*****************************************************
函数功能：将模式设置指令或显示地址写入液晶模块
入口参数：dictate
***************************************************/
void WriteInstruction (unsigned char dictate)
{   
    while(BusyTest()==1);   //如果忙就等待
         RS=0;                  //根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令
         RW=0;   
         E=0;                   //E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，
                           // 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"
         _nop_();
         _nop_();               //空操作两个机器周期，给硬件反应时间
         P0=dictate;            //将数据送入P0口，即写入指令或地址
         _nop_();
         _nop_();
         _nop_();
         _nop_();               //空操作四个机器周期，给硬件反应时间
         E=1;                   //E置高电平
         _nop_();
         _nop_();
         _nop_();
         _nop_();               //空操作四个机器周期，给硬件反应时间
          E=0;                  //当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令
}
/*****************************************************
函数功能：指定字符显示的实际地址
入口参数：x
***************************************************/
void WriteAddress(unsigned char x)
{
     WriteInstruction(x|0x80); //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"
}
/*****************************************************
函数功能：将数据(字符的标准ASCII码)写入液晶模块
入口参数：y(为字符常量)
***************************************************/
void WriteData(unsigned char y)
{
    while(BusyTest()==1);  
          RS=1;           //RS为高电平，RW为低电平时，可以写入数据
          RW=0;
          E=0;            //E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，
                     // 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"
          P0=y;           //将数据送入P0口，即将数据写入液晶模块
          _nop_();
          _nop_();
          _nop_();
     _nop_();       //空操作四个机器周期，给硬件反应时间
          E=1;           //E置高电平
          _nop_();
          _nop_();
          _nop_();
         _nop_();        //空操作四个机器周期，给硬件反应时间
         E=0;            //当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令
}
/*****************************************************
函数功能：对LCD的显示模式进行初始化设置
***************************************************/
void LcdInitiate(void)
{
    delaynms(15);               //延时15ms，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间
    WriteInstruction(0x38);     //显示模式设置：16×2显示，5×7点阵，8位数据接口
        delaynms(5);                //延时5ms　，给硬件一点反应时间
    WriteInstruction(0x38);
        delaynms(5);               //延时5ms　，给硬件一点反应时间
        WriteInstruction(0x38);     //连续三次，确保初始化成功
        delaynms(5);               //延时5ms　，给硬件一点反应时间
        WriteInstruction(0x0c);     //显示模式设置：显示开，无光标，光标不闪烁
        delaynms(5);               //延时5ms　，给硬件一点反应时间
        WriteInstruction(0x06);     //显示模式设置：光标右移，字符不移
        delaynms(5);                //延时5ms　，给硬件一点反应时间
        WriteInstruction(0x01);     //清屏幕指令，将以前的显示内容清除
        delaynms(5);             //延时5ms　，给硬件一点反应时间

}
/**************************************************************
以下是1302数据的显示程序
**************************************************************/
/*****************************************************
函数功能：显示秒
入口参数：x
***************************************************/
void DisplaySecond(unsigned char x)
{
unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
        i=x/10;//取十位
        j=x%10;//取个位     
        WriteAddress(0x49);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
        WriteData(digit);    //将百位数字的字符常量写入LCD
        WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
        delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
}

/*****************************************************
函数功能：显示分钟
入口参数：x
***************************************************/
void DisplayMinute(unsigned char x)
{
unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
        i=x/10;//取十位
        j=x%10;//取个位     
        WriteAddress(0x46);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
        WriteData(digit);    //将百位数字的字符常量写入LCD
        WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
        delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
}
/*****************************************************
函数功能：显示小时
入口参数：x
***************************************************/
void DisplayHour(unsigned char x)
{
unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
        i=x/10;//取十位
        j=x%10;//取个位     
        WriteAddress(0x43);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
        WriteData(digit);    //将百位数字的字符常量写入LCD
        WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
        delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
}
/*****************************************************
函数功能：显示日
入口参数：x
***************************************************/
void DisplayDay(unsigned char x)
{
unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
        i=x/10;//取十位
        j=x%10;//取个位     
        WriteAddress(0x0c);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
        WriteData(digit);    //将百位数字的字符常量写入LCD
        WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
        delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
}
/*****************************************************
函数功能：显示月
入口参数：x
***************************************************/
void DisplayMonth(unsigned char x)
{
unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
        i=x/10;//取十位
        j=x%10;//取个位     
        WriteAddress(0x09);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
        WriteData(digit);    //将百位数字的字符常量写入LCD
        WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
        delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
}
/*****************************************************
函数功能：显示年
入口参数：x
***************************************************/
void DisplayYear(unsigned char x)
{
unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
        i=x/10;//取十位
        j=x%10;//取个位     
        WriteAddress(0x06);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
        WriteData(digit);    //将百位数字的字符常量写入LCD
        WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
        delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
}

/*****************************************************
函数功能：主函数
***************************************************/
void main(void)
{
  unsigned char second,minute,hour,day,month,year;      //分别储存苗、分、小时，日，月，年
  unsigned char ReadValue;   //储存从1302读取的数据
  LcdInitiate();             //将液晶初始化
  WriteAddress(0x01);  //写Date的显示地址,将在第1行第2列开始显示
  WriteData('D');      //将字符常量写入LCD
  WriteData('a');      //将字符常量写入LCD
  WriteData('t');      //将字符常量写入LCD
  WriteData('e');      //将字符常量写入LCD
  WriteData(':');      //将字符常量写入LCD
  WriteAddress(0x08);  //写年月分隔符的显示地址， 显示在第1行第9列
  WriteData('-');      //将字符常量写入LCD
  WriteAddress(0x0b);  //写月日分隔符的显示地址， 显示在第1行第12列
  WriteData('-');      //将字符常量写入LCD
  WriteAddress(0x45);  //写小时与分钟分隔符的显示地址， 显示在第2行第6列
  WriteData(':');      //将字符常量写入LCD
  WriteAddress(0x48);  //写分钟与秒分隔符的显示地址， 显示在第2行第9列
  WriteData(':');      //将字符常量写入LCD
  Init_DS1302();       //将1302初始化       
  while(1)
    {
          ReadValue = ReadSet1302(0x81);   //从秒寄存器读数据
     second=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);//将读出数据转化
          DisplaySecond(second);          //显示秒
          ReadValue = ReadSet1302(0x83);  //从分寄存器读
     minute=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
          DisplayMinute(minute);               //显示分
     ReadValue = ReadSet1302(0x85);  //从分寄存器读
     hour=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
          DisplayHour(hour);                     //显示小时
     ReadValue = ReadSet1302(0x87);  //从分寄存器读
     day=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
          DisplayDay(day);                //显示日
          ReadValue = ReadSet1302(0x89);  //从分寄存器读
     month=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
          DisplayMonth(month);            //显示月
          ReadValue = ReadSet1302(0x8d);  //从分寄存器读
     year=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
          DisplayYear(year);              //显示年
         }
}