原创 AVR学习日志(五十五)—LCD_CLOCK电子钟

       年终了，做了个电子钟，用的是实时时钟芯片DS1302，显示用的是LM1602。电路图如下面所示：

图1-1 仿真电路图

        LM1602在前面懒猫已了解过了，这里就不在做详细的说明，简单的介绍一下DS1302这个芯片，它是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与MCU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒，分，时，日，周，月与年，一个月小于31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.3-5.5V。采用又电源供电（主电源和备用电源），可以设置备用电源充电方式，提供了对后背电源进行涓流充电的功能。

        简单说一下软件，软件包括三部分：MAIN.c,LCD1602.h与DS1302.h。main.c中是关于时间显示的一些函数，LCD1602.h中是一些LCD1602.h的一些底层驱动函数，DS1302.h中是一些关于DS1302的驱动函数。程序不复杂没有什么算法，只是一些底层驱动而已，下面贴上来：

一、MAIN.c

/***********************************************************************

//文件名称: MAIN.c

//功    能：学习使用实时时钟芯片DS1302

//作    者：懒猫爱飞

//创建日期：2010.12.16

//备    注：MCU ATmega8515   编译环境：winavr20100110

***********************************************************************/

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

#include <inttypes.h>

#include <string.h>

#include "DS1302.h"

#include "LCD1602.h"

uint8_t YMD_DIS_BUF[] = {0,0,0,0,0,0,0}; //存放年月日，周

uint8_t HMS_DIS_BUF[] = {0,0,0,0,0,0};   //存放时分秒

uint8_t LCD_DATE_BUF[]={"DATE 00-00-00   "};

uint8_t LCD_TIME_BUF[]={"TIME 00:00:00^_^"};

/***********************************************************************

//函数名称：void port_init(void)

//功    能：端口初始化

//入口参数：无

//出口参数：无

***********************************************************************/

void port_init(void)

{

  DDRA  = 0xff;               //A口输出                                  

  PORTA = 0x00;

  DDRB  = 0xff;               //B口输出

  PORTB = 0x00;

  DDRC  = 0xff;               //C口输出

  PORTC = 0x80;

  DDRD  = 0x00;               //D口

  PORTD = 0x00;

}

/***********************************************************************

//函数名称：void refresh_date_time(void)

//功    能：刷新日期与时间

//入口参数：无

//出口参数：无

***********************************************************************/

void refresh_date_time(void)

{

  YMD_DIS_BUF[0] = DataTime[6] / 10;  //年

  YMD_DIS_BUF[1] = DataTime[6] % 10; 

  YMD_DIS_BUF[2] = DataTime[4] / 10;  //月

  YMD_DIS_BUF[3] = DataTime[4] % 10; 

  YMD_DIS_BUF[4] = DataTime[3] / 10;  //日

  YMD_DIS_BUF[5] = DataTime[3] % 10; 

    YMD_DIS_BUF[6] = DataTime[5]-1;      // 周

  HMS_DIS_BUF[0] = DataTime[2] / 10;  //时

  HMS_DIS_BUF[1] = DataTime[2] % 10; 

  HMS_DIS_BUF[2] = DataTime[1] / 10;  //分

  HMS_DIS_BUF[3] = DataTime[1] % 10; 

  HMS_DIS_BUF[4] = DataTime[0] / 10;  //秒

  HMS_DIS_BUF[5] = DataTime[0] % 10;  //秒

}

/***********************************************************************

//函数名称：void refresh_display(void)

//功    能：刷新LCD显示

//入口参数：无

//出口参数：无

//描    述：其实就是在LCD相应的位置把新数据得新显示

***********************************************************************/

void refresh_display(void)

{

    //秒更新

  Write_LCD_Command(0x80+0x40+11);

  Write_LCD_Data(HMS_DIS_BUF[4]+0x30);

  Write_LCD_Command(0x80+0x40+12);

  Write_LCD_Data(HMS_DIS_BUF[5]+0x30);

  //分更新

  Write_LCD_Command(0x80+0x40+8);

  Write_LCD_Data(HMS_DIS_BUF[2]+0x30);

  Write_LCD_Command(0x80+0x40+9);

  Write_LCD_Data(HMS_DIS_BUF[3]+0x30);

  //小时更新

  Write_LCD_Command(0x80+0x40+5);

  Write_LCD_Data(HMS_DIS_BUF[0]+0x30);

  Write_LCD_Command(0x80+0x40+6);

  Write_LCD_Data(HMS_DIS_BUF[1]+0x30);

    //日更新

  Write_LCD_Command(0x80+0x00+11);

  Write_LCD_Data( YMD_DIS_BUF[4]+0x30);

  Write_LCD_Command(0x80+0x00+12);

  Write_LCD_Data( YMD_DIS_BUF[5]+0x30);

  //月更新

  Write_LCD_Command(0x80+0x00+8);

  Write_LCD_Data(YMD_DIS_BUF[2]+0x30);

  Write_LCD_Command(0x80+0x00+9);

  Write_LCD_Data(YMD_DIS_BUF[3]+0x30);

  //年更新

  Write_LCD_Command(0x80+0x00+5);

  Write_LCD_Data(YMD_DIS_BUF[0]+0x30);

  Write_LCD_Command(0x80+0x00+6);

  Write_LCD_Data(YMD_DIS_BUF[1]+0x30);

    //周更新

  Display_LCD_String(0x80+0x00+13,week[YMD_DIS_BUF[6]]);

}

/***********************************************************************

//函数名称：int main(void)

//功    能：主函数

//入口参数：无

//出口参数：无

//描    述：无

***********************************************************************/

int main(void)

{

    port_init();

    Init_LCD();

  Display_LCD_String(0x00,LCD_DATE_BUF);

  Display_LCD_String(0x40,LCD_TIME_BUF);

  while(1)

  {

       get_date_time();        // 从DS1302中读取日期与时间

       refresh_date_time();    //更新数据

        refresh_display();

        _delay_ms(200);

  }

  return 0;

}

二、DS1302.h

/***********************************************************************

//文件名称：DS1302.h

//功    能：关于DS1302的一些函数

//作    者：懒猫爱飞

//创建日期：2010.12.16

//备    注：MCU ATmega8515   编译环境：winavr20100110

***********************************************************************/

#ifndef __DS1302_H__

#define __DS1302_H__

#include <avr/io.h>

#include <string.h>

#include <util/delay.h>

#define uchar unsigned char

#define uint  unsigned int

//0,1,2,3,4,5,6分别代表对应周日，周一到周六

uint8_t *week[] = {"SUN","MON","TUS","WEN","THU","FRI","SAT"};

//存放所读取的时间

uint8_t DataTime[7] = {0,0,0,0,0,0,0};    //初始化

//宏定义循环左移

#define crol(a,n) a = (a<<(n))|(a<<(1-(n)))

//DS1302引脚端口宏定义

//PB0连接DS1302的data in 引脚，所以要读取数据与写数据

//判断PB0的高低电平来读取DS1302内部的数据

#define DATA_IN (PINB&(1<<0))

//DS1302接口数据方向

#define DDR_IO_RD()  DDRB &= ~_BV(PB0)   // 输入，从DS1302中读数据

#define DDR_IO_WR()  DDRB |= _BV(PB0)    // 输出，向DS1302中写数据

//向DS1302内部写数据时有用

#define WR_IO_H()    PORTB |=  _BV(PB0)     //DS1302数据端口I/O

#define WR_IO_L()    PORTB &= ~_BV(PB0)

#define SCLK_H()     PORTB |=  _BV(PB1)     //DS1302时钟端口

#define SCLK_L()     PORTB &= ~_BV(PB1)

#define RST_H()      PORTB |=  _BV(PB2)     //DS1302复位端口

#define RST_L()      PORTB &= ~_BV(PB2)

/***********************************************************************

//函数名称：void Write_A_Byte_TO_DS1302(uint8_t dat)

//功    能：向DS1302中写一个数据

//入口参数：dat

//出口参数：无

***********************************************************************/

void Write_A_Byte_TO_DS1302(uint8_t dat)

{

  uint8_t i;

    DDR_IO_WR(); //设置数据口为输出，向DS1302中写入数据

  for(i=0;i<8;i++)

  {

        SCLK_L();

       if(dat&0x01)

       {

             WR_IO_H();

       }

       else

       {

             WR_IO_L();

       }

       SCLK_H(); //上升沿数据被写入

       dat>>=1;

  }

}

/***********************************************************************

//函数名称：uint8_t Get_A_Byte_FROM_DS1302()

//功    能：从DS1302中读取一个数据

//入口参数：无

//出口参数：DAT

***********************************************************************/

uint8_t Get_A_Byte_FROM_DS1302()

{

  unsigned char i;

  unsigned char DAT = 0X00;

  DDR_IO_WR();//数据口设置输入，从DS1302中读取数据

  PORTB &= ~_BV(0);

  for(i=0;i<8;i++)

  {

        SCLK_H();

       SCLK_L();

       if(DATA_IN)

       {

             DAT |= _BV(i);   //输入为高则置为高电平

       }

       else

       {

             DAT &= ~_BV(i); //输入为低则清零

       }

  }

  return (DAT>>4)*10+(DAT&0x0F);  //将BCD码转换为十进制数并返回

}

/***********************************************************************

//函数名称：uint8_t Read_Data(uint8_t addr)

//功    能：从DS1302指定地址读取一个字节

//入口参数：addr

//出口参数：dat

***********************************************************************/

uint8_t Read_Data(uint8_t addr)

{

  uint8_t dat;

  //RST_L();

  //SCLK_L();

  RST_H();

  Write_A_Byte_TO_DS1302(addr);

    //_delay_us(5);

  dat = Get_A_Byte_FROM_DS1302();

  SCLK_H();

  RST_L();

  return dat;

}

/***********************************************************************

//函数名称：void Write_Data_To_DS1302(uint8_t addr,uint8_t dat)

//功    能：向DS1302指定地址写一个字节

//入口参数：addr，dat

//出口参数：null

***********************************************************************/

void Write_Data_To_DS1302(uint8_t addr,uint8_t dat)

{

  //RST_L();

  //SCLK_L();

  //_delay_us(5);

  //RST_H();

  Write_A_Byte_TO_DS1302(addr); //写地址

  //SCLK_L();

  //_delay_us(5);

  Write_A_Byte_TO_DS1302(dat); //写数据

  //SCLK_L();

  //_delay_us(5);

  RST_L();

}

/***********************************************************************

//函数名称：void get_date_time(void)

//功    能：从DS1302读取日期时间

//入口参数：无

//出口参数：无

***********************************************************************/

void get_date_time(void)

{

  uint8_t i = 0;

  uint8_t addr = 0x81;    //0x81是秒地址

    for(i=0; i<7; i++)

  {

       DataTime = Read_Data(addr); //读日期时间地址依次是0x81,0x83...