单片机DS3231时钟+温度显示源码原理图与实物制作

ID:134239 · 发表于 2017-12-18 18:53

采用stc15单片机做的主控芯片，仅供参考
制作出来的ds3132时钟实物图：

电路原理图：

pcb文件：工程文件可到本帖附件中下载

51单片机源程序如下:

//#include <reg52.h>
#include "stc15f104w.h"
#include "I2C.h"
#include "Led_can.h"
typedef unsigned int u16; //16位无符号整型数
typedef unsigned char u8; //8位无符号整型数
#define E2PROM_WriteAddress 0xAE //器件写地址
#define DS3231_WriteAddress 0xD0 //器件写地址
#define DS3231_ReadAddress 0xD1 //器件读地址
#define DS3231_SECOND 0x00 //秒
#define DS3231_MINUTE 0x01 //分
#define DS3231_HOUR 0x02 //时
#define DS3231_WEEK 0x03 //星期
#define DS3231_DAY 0x04 //日
#define DS3231_MONTH 0x05 //月
#define DS3231_YEAR 0x06 //年
//闹铃1
//#define DS3231_SALARM1ECOND 0x07 //秒
//#define DS3231_ALARM1MINUTE 0x08 //分
//#define DS3231_ALARM1HOUR 0x09 //时
//#define DS3231_ALARM1WEEK 0x0A //星期/日
//闹铃2
//#define DS3231_ALARM2MINUTE 0x0b //分
//#define DS3231_ALARM2HOUR 0x0c //时
//#define DS3231_ALARM2WEEK 0x0d //星期/日
#define DS3231_CONTROL 0x0e //控制寄存器
#define DS3231_STATUS 0x0f //状态寄存器
#define BSY 2 //忙
#define OSF 7 //振荡器停止标志
#define DS3231_XTAL 0x10 //晶体老化寄存器
#define DS3231_TEMPERATUREH 0x11 //温度寄存器高字节(8位)
#define DS3231_TEMPERATUREL 0x12 //温度寄存器低字节(高2位)
sbit BP = P1^5; //秒数码管驱动
sbit KEY1 = P1^5; //按键输入引脚
u8 Time[18]; //时钟数值缓冲区
bit BiaoJi=0; //读实时时钟标记
bit BianJi_c=0; //长按键标记
bit BianJi_d=0; //短按键标记
u8 BianJi=0; //编辑模式标记
u8 L_u[4]={2,3,4,5};//数码管显示第几时钟缓冲区
u8 ling=0; //数码管首位是否显示零标记
bit WenDu = 0; //温度转换标记
void ConfigTimer0(u8 ms); //配置并启动T0，ms-T0定时时间
void write_byte(u8 addr, u8 write_data);//DS3231_写一个字节数据到时钟芯片
u8 read_byte(u8 random_addr); //DS3231_读一个字节数据到时钟芯片
void write_byte_E2( u8 write_data); //E2PROM-写一个字节数据到时钟芯片
u8 read_byte_E2(); //E2PROM-读一个字节数据到时钟芯片
u8 BCD2HEX(u8 val); //BCD转换为Byte
u8 HEX2BCD(u8 val); //B码转换为BCD码
void anjian(); //按钮扫描需在定时中断中调用
void Anjian_d(u8 addr, u8 map); //短按键处理—子程序
void main()
{
u8 map;
u16 wend;
EA = 1; //开总中断
Led_cu(); //数码管初始化
ConfigTimer0(5); //配置T0定时
ling=read_byte_E2(); //E2PROM读出数据—数码管首位是否显示零标记
//初始化实时时钟,小时采用24小时制
write_byte(DS3231_CONTROL, 0x1C); //控制寄存器 DS3231_CONTROL
write_byte(DS3231_STATUS, 0x00); //状态寄存器 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)); //修改时
//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)
{ //读取时钟芯片并写进数码管显示缓冲区======================
if(BiaoJi == 1)
{ BiaoJi = 0;
map=read_byte(DS3231_SECOND); //读秒
map=BCD2HEX(map);
Time[0]=map%10;
Time[1]=map/10%10;
map=read_byte(DS3231_MINUTE); //读分
map=BCD2HEX(map);
Time[2]=map%10;
Time[3]=map/10%10;
map=read_byte(DS3231_HOUR)&0x3f; //读小时 24小时制
map=BCD2HEX(map);
Time[4]=map%10 ;
Time[5]=map/10%10 ;
//map=read_byte(DS3231_WEEK ); //读星期
//Time[6]=map
//map=read_byte(DS3231_DAY); //读日
//map=BCD2HEX(map);
//Time[8]=map%10
//Time[9]=map/10%10
//map=read_byte(DS3231_MONTH); //读月
//map=BCD2HEX(map);
//Time[10]=map%10
//Time[11]=map/10%10
//map=read_byte(DS3231_YEAR); //读年
//map=BCD2HEX(map);
//Time[12]=map%10
//Time[13]=map/10%10
if((ling==0) && (Time[L_u[3]]==0)) //判断数码管首位零是否显示
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]]];
}
//读取温度并写进数码管显示缓冲区======================
if(WenDu == 1)
{ WenDu = 0;
//零上温度转换
map=read_byte(DS3231_TEMPERATUREH); //温度高字节—整数位
if((map&0x80)==0) //判断首字节为1即为零下温度
{ Led_buff[0] = 0xa7;
Time[16]=map%10 ;
Time[17]=map/10%10;
map=read_byte(DS3231_TEMPERATUREL); //温度低字节—小数位
map=(map>>6)*25; //由于分辨率为0.25 所以扩大25倍便于显示
Time[14]=map%10;
Time[15]=map/10%10;
}
else //零下温度转换—零下是以2的补码形式存储的
{ Led_buff[0] = 0xa6;
wend=map; //单字节转换双字节
wend=wend<<2; //移出两位放温度的低位
map=read_byte(DS3231_TEMPERATUREL); //读温度低字节
map=map>>6; //由于2位放在头两位上，移到低位
wend=wend+map; //组成10位的2进制的温度编码
wend=(~wend)+1; //负数是以2的补码形式存储的，转为原码
wend=wend&0x03ff;//10位的2进制的温度编码，截去无用位
map= wend&0x0003;//分离低两位，作为小数位
map= map*25; //由于分辨率为0.25 所以扩大25倍便于显示
Time[14]=map%10;
Time[15]=map/10%10;
wend=wend>>2; //整数位处理
Time[16]=wend%10;
Time[17]=wend/10%10;
}
if((ling==0) && (Time[L_u[17]]==0)) //判断数码管首位零是否显示
Led_buff[3] = 0xff;
else
Led_buff[3] = Led_Char[ Time[17]]; //整数位显示两位
Led_buff[2] = Led_Char[ Time[16]];
Led_buff[1] = Led_Char[ Time[15]]; //小数位显示一位
write_byte(DS3231_CONTROL, 0x3C); //温度强制转换—准备下次读取
}
//长按键处理
if(BianJi_c==1)
{ BianJi_c=0;
KEY1=1;
BianJi++;
if(BianJi==1) //进入温度显示
{ WenDu = 1; }
if(BianJi==2) //进入首位数码管修改位
{ Led_buff[3] = Led_Char[ Time[L_u[3]]];
Led_buff[2] = 0xbf;
Led_buff[1] = 0xbf;
Led_buff[0] = 0xbf;
}
if(BianJi==3) //进入第二位数码管修改位
{ Led_buff[3] = 0xbf;
Led_buff[2] = Led_Char[ Time[L_u[2]]];
if(Time[L_u[3]]==2 && Time[L_u[2]]>3) //若为24小时制首位为2则压缩次位的修改范围
{ Time[L_u[2]]=3;
Anjian_d(L_u[2],3);
}
}
if(BianJi==4) //进入第三位数码管修改位
{ Led_buff[2] = 0xbf;
Led_buff[1] = Led_Char[ Time[L_u[1]]];
}
if(BianJi==5) //进入第四位数码管修改位
{ Led_buff[1] = 0xbf;
Led_buff[0] = Led_Char[ Time[L_u[0]]];
}
if(BianJi==6) //进入数码管首位零是否显示，修改选项显示零：ON 不显示零：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) //退出编辑模式
{ BianJi=0; }
}
//短按键处理
if(BianJi_d==1)
{ BianJi_d=0;
if(BianJi==1) //退出编辑模式
{ BianJi=0; }
if(BianJi==2) //首位数码管修改位
{ Anjian_d(L_u[3],2);}
if(BianJi==3) //第二位数码管修改位
{ if(Time[L_u[3]]==2 )
{ Anjian_d(L_u[2],3); }
else
{ Anjian_d(L_u[2],9); }
}
if(BianJi==4) //第三位数码管修改位
{ Anjian_d(L_u[1],5); }
if(BianJi==5) //第四位数码管修改位
{ Anjian_d(L_u[0],9); }
if(BianJi==6) //进入数码管首位零是否显示，修改选项显示零：ON 不显示零：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);
}
}
}
}
}
//短按键处理
void Anjian_d(u8 addr, u8 map)
{
u8 i;
Time[addr]++; //时间变量
if(Time[addr]>map) //时间变量最大值
Time[addr]=0;
if((addr%2)==0) //计算传入值时十位或个位 0：各位 1：十位
i = Time[addr+1]*10+Time[addr]; //十位个位组成数值待写入DS3231
else
i = Time[addr]*10+Time[addr-1]; //十位个位组成数值待写入DS3231
Led_buff[5-BianJi] = Led_Char[ Time[addr]]; //修改的值显示到数码管上
write_byte(addr/2,HEX2BCD(i)); //写入DS3231
}
/* 配置并启动T0，ms-T0定时时间 */
void ConfigTimer0(u8 ms)
{
unsigned long tmp; //临时变量
tmp = 12000000 / 12; //定时器计数频率
tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值
tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值
TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位
TH0 = (u8)(tmp>>8); //定时器重载值拆分为高低字节
TL0 = (u8)tmp;
ET0 = 1; //使能T0中断
TR0 = 1; //启动T0
}
//中断定义为5毫秒
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static u8 Di;
//非编辑模式进入
if(BianJi==0)
{
Di++;
if(Di==100)
{BP=1;} //秒显示赋值 0.5秒
if(Di==200)
{
Di=0;
BiaoJi=1; //一秒一次读DS3231时间，并写入数码管缓冲区的标记
BP=0; //秒显示赋值 0.5秒
}
}
//编辑模式（1）进入
if(BianJi==1)
{ Di++;
if(Di==200)
{ Di=0; WenDu = 1;} //一秒一次读DS3231温度，并写入数码管缓冲区的标记
}
Led_can(); //数码管刷新
anjian(); //按键扫描
WDT_CONTR=0x37; //看门狗刷新 8.4S
}
//E2PROM-写一个字节数据到时钟芯片
void write_byte_E2( u8 write_data)
{
I2CStart(); //产生总线起始信号
I2CWrite(E2PROM_WriteAddress); //<<<<I2C总线写操作 E2PROM-器件码
I2CWrite(0); // E2PROM-存储空间高八位地址
I2CWrite(1); // E2PROM-存储空间低八位地址
I2CWrite(write_data); // 写数据
I2CStop(); //产生总线停止信号
}
//E2PROM-读一个字节数据到时钟芯片
u8 read_byte_E2()
{
char temp;
I2CStart(); //产生总线起始信号
I2CWrite(E2PROM_WriteAddress); //<<<<I2C总线写操作 E2PROM-器件码
I2CWrite(0); // E2PROM-存储空间高八位地址
I2CWrite(1); // E2PROM-存储空间低八位地址
I2CStart(); //产生总线起始信号
I2CWrite(E2PROM_WriteAddress|1); //从写 E2PROM-器件码
temp = I2CReadNAK(); // 读数据-发送非应答信号,不读了
I2CStop(); //产生总线停止信号
return(temp);
}
//DS3231_写一个字节数据到时钟芯片
void write_byte(u8 addr, u8 write_data)
{
I2CStart(); //产生总线起始信号
I2CWrite(DS3231_WriteAddress); //<<<<I2C总线写操作
I2CWrite(addr); //<<<<I2C总线写操作
I2CWrite(write_data); //<<<<I2C总线写操作
I2CStop(); //产生总线停止信号
}
//DS3231_读一个字节数据到时钟芯片
u8 read_byte(u8 random_addr)
{
char temp;
I2CStart(); //产生总线起始信号
I2CWrite(DS3231_WriteAddress); //<<<<I2C总线写操作器件码
I2CWrite(random_addr); //<<<<存储空间地址
I2CStart(); //产生总线起始信号
……………………
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实时时钟.rar (145.56 KB, 下载次数: 369)

ID:259274 · 发表于 2017-12-18 23:21

楼主方便吗？加我QQ1094883144，想问问问题

ID:231936 · 发表于 2018-1-3 14:26

楼主这个程序电路都有问题，能不能实物点亮。

ID:58730 · 发表于 2018-3-4 13:12

谢谢分享

ID:287653 · 发表于 2018-3-5 10:28

很棒！！！

ID:96881 · 发表于 2018-4-4 21:27

不错的资料，学习一下

ID:183763 · 发表于 2018-4-26 21:13

仿制了一个不成功，秒点能闪烁，时间显示68：08，而且不会变化，会是哪里出了问题

ID:243262 · 发表于 2018-5-15 19:56

66666666

ID:334781 · 发表于 2018-5-21 12:36

刚刚下载了，程序很完整，还没有试呢，谢谢楼主！

ID:310015 · 发表于 2018-5-26 16:49

下一个试一试感谢楼主

ID:367948 · 发表于 2018-8-9 13:17

谢谢楼主

ID:363686 · 发表于 2018-8-10 06:49

学习贴，收藏了，谢谢分享

ID:371527 · 发表于 2018-8-19 16:54

数码管的显示就是功耗的问题

ID:387328 · 发表于 2018-9-17 15:59

好贴，学习了。

ID:299145 · 发表于 2018-10-7 19:11

谢谢分享！！哈哈

ID:101808 · 发表于 2018-10-10 18:00

这焊接技术,膜拜中

ID:57984 · 发表于 2018-11-11 14:56

非常好的例程，照着做就可以了，谢谢

ID:124234 · 发表于 2018-12-6 13:42

看着不错，学习一下

ID:59525 · 发表于 2019-1-1 16:49

这个电路有做成功的吗？？

ID:237159 · 发表于 2019-6-4 01:42

感谢分享

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