【51单片机】时光钟 - 一寸光阴一寸光

2023-10-09 19:20
文章标签 单片机 51 时光 一寸 光阴

本文主要是介绍【51单片机】时光钟 - 一寸光阴一寸光，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！ 

**时间就像光一样，匆匆一撇却已远去，离去的时光怕是连光也望尘莫及。**

1.概要：有别于传统石英钟，内部不使用任何机械结构，而是全部使用电子电路。通过单片机控制发光二极管所形成的光束来指示时间。因为指针全部使用光束代替，所以在深夜也能看得很清楚，也因此可以当作“壁灯”使用。

2.原理：51单片机作为主控芯片，从DS3231时钟得到时间数据，再通过74ls38译码器输出低电平控制60个Led灯的开关。Led发光二极管安装于全透明的聚光杯中，形成的光束作为指针，通过单片机的PWM控制Led的形成长短不一的光束来区分时针、分针和秒针。HC06作为通信芯片，可连接手机的蓝牙实现对本时钟时间的修改，以及指定Led灯的亮灭（作为壁灯使用时），或者显示一些预设的动画效果，比如流水灯等。

PS：楼主由于工具所限（自己在家无聊时做的，纯手工请不要嫌弃），这里只使用12个Led做了个原型，没加蓝牙模块，只实现最核心的时间功能。

3.材料：
1. STC89C52RC
2. DS3231时钟模块
3. 12个高亮5mmLED
4. 3.7v锂电池
5. TP4056锂电池充电模块
6. 奶茶店的透明吸管

PS：根据自己的喜好选择led的颜色即可，但是注意不同波长的led形成的光束有别，有些会比较不明显。

4.51单片机程序：

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>  
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int#define DS3231_WriteAddress 0xD0   
#define DS3231_ReadAddress  0xD1   
#define DS3231_SECOND       0x00    
#define DS3231_MINUTE       0x01   
#define DS3231_HOUR         0x02   
#define DS3231_WEEK         0x03   
#define DS3231_DAY          0x04   
#define DS3231_MONTH        0x05   
#define DS3231_YEAR         0x06   bit  ack;         //Ó¦´ð±ê־λ
sbit SDA = P0^6;     //Ä£ÄâI2CÊý¾Ý´«ËÍλSDA        
sbit SCL = P0^7;     //Ä£ÄâI2CʱÖÓ¿ØÖÆλSCL sbit c1 = P2^6;   //Ã룬¸öλ
sbit c2 = P2^5;   //·Ö£¬¸öλ
sbit c3 = P2^7;   //Ã룬¸öλ
sbit c4 = P2^3;   //Ã룬¸öλ
sbit c5 = P2^1;   //Ã룬ʮλ
sbit c6 = P2^0;   //Ã룬¸öλ
sbit c7 = P3^7;   //Ã룬¸öλ
sbit c8 = P3^6;   //Ã룬¸öλ
sbit c9 = P3^2;   //Ã룬ʮλ
sbit c10 = P1^5;   //·Ö£¬Ê®Î»
sbit c11 = P1^3;   //ʱ£¬¸öλ
sbit c12 = P1^2;   //ʱ£¬Ê®Î»unsigned int flag1, flag2, flag3, flag4, flag5, flag6, flag7, flag8, flag9, flag10, flag11, flag12;
unsigned char hour, minute, second;
unsigned char lastHour = 24, lastMinute = 60, lastSecond = 60;void TM1637_start();  
void TM1637_stop();  
void TM1637_write1Bit(unsigned char mBit);  
void TM1637_write1Byte(unsigned char mByte);  
void TM1637_writeCammand(unsigned char mData);  
void TM1637_writeData(unsigned char addr, unsigned char mData);  
void time_set(char hour, char min);  
void time_display();  
void timer0_init();  void setZero();
void delay_140us();  
void delayus(uint us);  uchar BCD2HEX(uchar val)    //BCDÂëת»»ÎªByte
{uchar temp;temp = val & 0x0f;val >>= 4;val &= 0x0f;val *= 10;temp += val;return temp;
}uchar HEX2BCD(uchar val)    //BÂëת»»ÎªBCDÂë
{ return (((val % 100) / 10) << 4) | (val % 10);
}void delayus(uint us) 
{while(us--);
}void Start_I2C()
{SDA = 1;                 delayus(1);SCL = 1;delayus(5);            SDA = 0;             delayus(5);          SCL = 0;                delayus(2);
}void Stop_I2C()
{SDA = 0;                 delayus(1);            SCL = 1;                 delayus(5);SDA = 1;                 delayus(4);
}void SendByte(uchar c)
{uchar BitCnt;for(BitCnt = 0;BitCnt < 8;BitCnt++)       {if((c << BitCnt) & 0x80)SDA = 1;                     else SDA = 0;               delayus(1);SCL = 1;                           delayus(5);                     SCL = 0;}delayus(2);SDA = 1;                              delayus(2);  SCL = 1;delayus(3);if(SDA == 1)ack = 0;    elseack = 1;                             SCL = 0;delayus(2);
}uchar RcvByte()
{uchar retc;uchar BitCnt;retc = 0;SDA = 1;for(BitCnt = 0;BitCnt < 8;BitCnt++){delayus(1);  SCL = 0;                      delayus(5);           SCL = 1;delayus(3);retc = retc << 1;if(SDA == 1)retc = retc + 1;           delayus(2);}SCL = 0;delayus(2);return(retc);
}void Ack_I2C(bit a)
{if(a == 0)SDA = 0;             elseSDA = 1;delayus(3);     SCL = 1;delayus(5);           SCL = 0;         delayus(2);   
}uchar write_byte(uchar addr, uchar write_data)
{Start_I2C();SendByte(DS3231_WriteAddress);if (ack == 0)return 0;SendByte(addr);   if (ack == 0)return 0;SendByte(write_data);if (ack == 0)return 0;Stop_I2C();delayus(10);return 1;
}uchar read_current()
{uchar read_data;Start_I2C();SendByte(DS3231_ReadAddress);if(ack == 0)return(0);read_data = RcvByte();Ack_I2C(1);Stop_I2C();return read_data;
}uchar read_random(uchar random_addr)
{Start_I2C();SendByte(DS3231_WriteAddress);if(ack == 0)return(0);SendByte(random_addr);if(ack == 0)return(0);return(read_current());
}/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : delay_140us()
* ¹¦ÄÜ : ÑÓʱ
* ÊäÈë : void
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/  
void delay_140us()  
{  int i;for(i = 0; i < 20; i++)  _nop_();  
}  
/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : void ModifyTime(uchar hou,uchar min,uchar sec)
* ¹¦ÄÜ : ÐÞ¸Äʱ¼ä£¨È«£©
* ÊäÈë : void
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/ 
void ModifyTime(uchar hou, uchar min,uchar sec)
{uchar temp = 0;temp = HEX2BCD(hou);write_byte(DS3231_HOUR, temp);   //ÉèÖÃʱtemp = HEX2BCD(min);write_byte(DS3231_MINUTE, temp); //ÉèÖ÷Ötemp = HEX2BCD(sec);write_byte(DS3231_SECOND, temp); //ÉèÖÃÃë
}
/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : void ModifyTime(uchar hou,uchar min,uchar sec)
* ¹¦ÄÜ : ÐÞ¸Äʱ¼ä£¨Ê±£©
* ÊäÈë : void
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/ 
void ModifyHour(hour)
{uchar temp = HEX2BCD(hour);write_byte(DS3231_HOUR, temp);   //ÉèÖÃʱ
}
/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : void Modifymin(minute)
* ¹¦ÄÜ : ÐÞ¸Äʱ¼ä£¨·Ö£©
* ÊäÈë : void
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/ 
void ModifyMinute(minute)
{   uchar temp = HEX2BCD(minute);write_byte(DS3231_MINUTE, temp); //ÉèÖÃ·Ö  
}
/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : void ModifyTime(uchar hou,uchar min,uchar sec)
* ¹¦ÄÜ : ÐÞ¸Äʱ¼ä£¨Ã룩
* ÊäÈë : void
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/ 
void ModifySecond(second)
{uchar temp = HEX2BCD(second);write_byte(DS3231_SECOND, temp); //ÉèÖÃÃë
}
/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : void init() 
* ¹¦ÄÜ : ³ÌÐò³õʼ»¯
* ÊäÈë : void
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/  
void init()
{TMOD = 0x02;TH0 = 0x06;TL0 = 0x06;TR0 = 1;ET0 = 1;EA = 1;
}
/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : void setZero() 
* ¹¦ÄÜ : È«²¿ÇåÁ㣬ËùÓеƶ¼²»ÁÁ
* ÊäÈë : void
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/  
void setZero()
{flag1 = 0;flag2 = 0;flag3 = 0;flag4 = 0;flag5 = 0;flag6 = 0;flag7 = 0;flag8 = 0;flag9 = 0;flag10 = 0;flag11 = 0;flag12 = 0;
}
/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : void light(uint number, uint level)
* ¹¦ÄÜ : Ö¸¶¨µÆÁÁ
* ÊäÈë : uint number, uint level
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/  
void light(uint number, uint level)
{switch(number){case 0:flag12 = level;break;case 1:flag1 = level;break;case 2:flag2 = level;break;case 3:flag3 = level;break;case 4:flag4 = level;break;case 5:flag5 = level;break;case 6:flag6 = level;break;case 7:flag7 = level;break;case 8:flag8 = level;break;case 9:flag9 = level;break;case 10:flag10 = level;break;case 11:flag11 = level;break;default:break;}
}
/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : void computer_and_display_time()
* ¹¦ÄÜ : ÏÔʾʱ¼ä
* ÊäÈë : void
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/  
void compute_and_display_time()
{//¼ÆËãʱ¼äuchar Htemp1, Htemp2, Mtemp1, Mtemp2, Stemp1, Stemp2; Htemp1 = read_random(DS3231_HOUR);    //»ñȡʱHtemp1&=0x3f;                   Htemp2 = BCD2HEX(Htemp1);Mtemp1 = read_random(DS3231_MINUTE);  //»ñÈ¡·ÖMtemp2 = BCD2HEX(Mtemp1);Stemp1 = read_random(DS3231_SECOND);  //»ñÈ¡ÃëStemp2 = BCD2HEX(Stemp1);hour = Htemp2 % 12;minute = Mtemp2 / 5;second = Stemp2 / 5;//update hourif(hour != lastHour){light(hour, 40);}//update minuteif(minute != lastMinute){if(minute != hour)light(minute, 30);}//update secondif(second != lastSecond){if(second != hour && second != minute)light(second, 1);}if(lastHour != hour && lastHour != minute && lastHour != second)light(lastHour, 0);if(lastMinute != hour && lastMinute != minute && lastMinute != second)light(lastMinute, 0);if(lastSecond != hour && lastSecond != minute && lastSecond != second)light(lastSecond, 0);lastHour = hour;lastMinute = minute;lastSecond = second;
}
/******************************************************************** 
* Ãû³Æ : timer0()
* ¹¦ÄÜ : PWMµ÷ÕûÕ¼¿Õ±È,0~10, ÁÁ¶ÈµÝ¼õ
* ÊäÈë : void
* Êä³ö : ÎÞ 
**************************************************************/  
void timer0() interrupt 1
{static unsigned int count;count++;if(count == 50){count = 0;c1 = 1;c2 = 1;c3 = 1;c4 = 1;c5 = 1;c6 = 1;c7 = 1;c8 = 1;c9 = 1;c10 = 1;c11 = 1;c12 = 1;}if(flag12 != 0 && flag12 == count)c12 = 0;else if(flag1 != 0 && flag1 == count)c1 = 0;else if(flag2 != 0 && flag2 == count)c2 = 0;else if(flag3 != 0 && flag3 == count)c3 = 0;else if(flag4 != 0 && flag4 == count)c4 = 0;else if(flag5 != 0 && flag5 == count)c5 = 0;else if(flag6 != 0 && flag6 == count)c6 = 0;else if(flag7 != 0 && flag7 == count)c7 = 0;else if(flag8 != 0 && flag8 == count)c8 = 0;else if(flag9 != 0 && flag9 == count)c9 = 0;else if(flag10 != 0 && flag10 == count)c10 = 0;else if(flag11 != 0 && flag11 == count)c11 = 0;
}
/*********************************************************** 
***** 
***** Ö÷º¯Êý
***** 
***********************************************************/
void main()
{init();setZero();
//  ModifyHour(16);
//  ModifyMinute(24);while(1){compute_and_display_time();}
}

5.焊接：（从代码里可以看出怎么接线，所以就不再赘述了。）
这里写图片描述
这里写图片描述
这里写图片描述
这里写图片描述

拆了个旧风扇，搞定外壳。有没有外壳其实无所谓。
这里写图片描述
这里写图片描述
这里写图片描述

6.半成品：
这里写图片描述

7.成品图：（没有工具制作合适的外壳所以只能PS假装一下）
这里写图片描述

这篇关于【51单片机】时光钟 - 一寸光阴一寸光的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/175030。

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