基于STM8S103F3P6、OLED12864、BMP180和DS3231的手表設計

ID:362076 · 發表于 2019-3-9 16:08

本制作僅設計了基本功能，即基于題目所述器件的基本使用，為有興趣的人提供了設計參考雛形和界面UI靈感。如需優化，可以參考如下方面：
1.添加電池供電電路
2.添加藍牙功能和時間修改接口以便于上位機通信
3.低功耗設計，包括延時滅屏、ADC/溫度氣壓觸發更新等
4.可以考慮添加更多功能，例如基于加速度計的計步功能、基于角度傳感器的抬腕顯示功能以及基于心率傳感器的心率監測等。

本設計采用STM8S103F3P6核心板主控。實時時鐘RTC芯片采用DS3231；氣壓和溫度數據來自BMP180；供電電壓測量數據由片內ADC第七通道數值讀取和換算得到；顯示模塊采用SSD1306驅動的OLED12864模塊，通訊接口為IIC。另外，專門對6X8、12X24的數字字體進行重新設計，使之觀看起來更加舒適，字體取模方式見工程中說明。

為了方便讀者各部分分開使用的需求，雖然這幾個器件都是IIC，我卻沒有使用IIC總線連接方式，各個器件都以模擬IIC連接，各個器件的定義都在其C文件中。

如需移植到51，需要做以下更改：
1.引腳定義的函數都刪掉，用sbit定義連接
2.IIC的SDA引腳不分IN/OUT
3.修改頭文件
4.修改_Bool數據類型為bit
另外注意，本程序需要7K左右的Flash。

【整體連接】
因為不想在這個上面浪費時間，所以硬件部分直接使用OK飛線連接的，具體接線方式見下文

【顯示屏界面設計】
日期部分原本想放計步功能的，因為有其他事情要忙，就沒做這個功能，用日期占位了。

【顯示屏和BMP180】
BMP180和DS3231是用熱熔膠粘在一起了的。

【顯示屏和DS3231】

【核心板引腳分配】
這個是用STM8CubeMX做的，因為各個不菲都是用的模塊，所以連線非常方便，也不用什么額外的上拉電阻濾波電容之類的。

【主程序】

#include"iostm8s103f3.h"
#include"init.c"
#include"OLED12864.c"
#include"OLED12864_6X8.c"
#include"OLED12864_8X16.c"
#include"OLED12864_12X24.c"
#include"DS3231.c"
#include"BMP180.c"
#include"ADC.c"
/************************************************************
名稱：基于STM8S103F3P6、OLED12864、BMP180和DS3231的手表設計
平臺：STM8S103F3P6，HSI：16MHz不分頻，Flash：8K，RAM：1K
簡介：本設計采用STM8S103F3P6核心板主控。
實時時鐘RTC芯片采用DS3231；
氣壓和溫度數據來自BMP180；
供電電壓測量數據由片內ADC第七通道數值讀取和換算得到；
顯示模塊采用SSD1306驅動的OLED12864模塊，通訊接口為IIC。
另外，專門對6X8、12X24的數字字體進行重新設計，
使之觀看起來更加舒適，字體取模方式見工程中說明。
注意：本制作僅設計了基本功能，即基于上述器件的基本使用，
為有興趣的人提供了設計參考雛形和界面UI靈感。
如需優化，可以參考如下方面：
1.添加電池供電電路
2.添加藍牙功能和時間修改接口以便于上位機通信
3.低功耗設計，包括延時滅屏、ADC/溫度氣壓觸發更新等
4.可以考慮添加更多功能，例如基于加速度計的計步功能、
基于角度傳感器的抬腕顯示功能以及基于心率傳感器的
心率監測等。
程序編寫：凌凈清河
硬件制作：凌凈欣羽
文稿排版：凌凈欣羽
日期：2019年3月9日
聲明：如您直接使用本例程或進行較大程度的借鑒，請注明程序出處，謝謝！
所屬：新礦城學習基地#2019
************************************************************/
//運行數組
unsigned char Display_Time[6]={0};
unsigned char Display_Date[9]={2,0,1,9,0,3,0,9,6};
unsigned char Display_Pressure[4]={0};//前3位為整數部分，后1位是小數部分
unsigned char Display_Temperature[3]={0};//前2位為整數部分，后1位是小數部分
unsigned char Display_Voltage[3]={0};//前1位為整數部分，后2位是小數部分
//靜態顯示，上電只運行一次
void Display_Flash_Fixed()
{
OLED12864_6X8_AnyChar(18,0,'.',1);
OLED12864_6X8_AnyString(30,0,"Kpa",0);
OLED12864_6X8_AnyChar(69,0,'.',1);
OLED12864_6X8_AnyChar(87,0,'V',0);
OLED12864_6X8_AnyChar(110,0,'.',1);
OLED12864_6X8_AnyChar(122,0,'C',0);
OLED12864_12X24_MH(40,1);
OLED12864_12X24_MH(76,1);
_OLED12864_8X16_AnyChar(40,5,'.',1);
_OLED12864_8X16_AnyChar(64,5,'.',1);
OLED12864_6X8_AnyString(1,7," Linyar Lab. Watch ",0);
}
//動態掃描，刷新變化的數據
void Display_Flash_Dynamic()
{
//氣壓顯示
if(Display_Pressure[0]==0)
{
OLED12864_6X8_AnyChar(0,0,' ',1);
}
else
{
OLED12864_6X8_AnyNumber(0,0,Display_Pressure[0],1);
}
OLED12864_6X8_AnyNumber(6,0,Display_Pressure[1],1);
OLED12864_6X8_AnyNumber(12,0,Display_Pressure[2],1);
OLED12864_6X8_AnyNumber(24,0,Display_Pressure[3],1);
//電壓顯示
OLED12864_6X8_AnyNumber(63,0,Display_Voltage[0],1);
OLED12864_6X8_AnyNumber(75,0,Display_Voltage[1],1);
OLED12864_6X8_AnyNumber(81,0,Display_Voltage[2],1);
//溫度顯示
if(Display_Temperature[0]==0)
{
OLED12864_6X8_AnyChar(98,0,' ',1);
}
else
{
OLED12864_6X8_AnyNumber(98,0,Display_Temperature[0],1);
}
OLED12864_6X8_AnyNumber(104,0,Display_Temperature[1],1);
OLED12864_6X8_AnyNumber(116,0,Display_Temperature[2],1);
//時間顯示
OLED12864_12X24_AnyNumber(16,1,Display_Time[0]);
OLED12864_12X24_AnyNumber(28,1,Display_Time[1]);
OLED12864_12X24_AnyNumber(52,1,Display_Time[2]);
OLED12864_12X24_AnyNumber(64,1,Display_Time[3]);
OLED12864_12X24_AnyNumber(88,1,Display_Time[4]);
OLED12864_12X24_AnyNumber(100,1,Display_Time[5]);
//日期顯示
OLED12864_8X16_AnyNumber(8,5,Display_Date[0]);
OLED12864_8X16_AnyNumber(16,5,Display_Date[1]);
OLED12864_8X16_AnyNumber(24,5,Display_Date[2]);
OLED12864_8X16_AnyNumber(32,5,Display_Date[3]);
if(Display_Date[4]==0)
{
_OLED12864_8X16_AnyChar(48,5,' ',1);
}
else
{
OLED12864_8X16_AnyNumber(48,5,Display_Date[4]);
}
OLED12864_8X16_AnyNumber(56,5,Display_Date[5]);
if(Display_Date[6]==0)
{
_OLED12864_8X16_AnyChar(72,5,' ',1);
}
else
{
OLED12864_8X16_AnyNumber(72,5,Display_Date[6]);
}
OLED12864_8X16_AnyNumber(80,5,Display_Date[7]);
//星期顯示
switch(Display_Date[8])
{
case 1:OLED12864_8X16_AnyString(96,5,"MON");break;
case 2:OLED12864_8X16_AnyString(96,5,"TUE");break;
case 3:OLED12864_8X16_AnyString(96,5,"WED");break;
case 4:OLED12864_8X16_AnyString(96,5,"THU");break;
case 5:OLED12864_8X16_AnyString(96,5,"FRI");break;
case 6:OLED12864_8X16_AnyString(96,5,"SAT");break;
case 7:OLED12864_8X16_AnyString(96,5,"SUN");break;
default:OLED12864_8X16_AnyString(96,5,"ERR");break;
}
}
void Get_Time()
{
DS3231_Get_Time();
//時間取顯示位
Display_Time[0]=DS3231_Time_Buffer[2]>>4;
Display_Time[1]=DS3231_Time_Buffer[2]&0x0f;
Display_Time[2]=DS3231_Time_Buffer[1]>>4;
Display_Time[3]=DS3231_Time_Buffer[1]&0x0f;
Display_Time[4]=DS3231_Time_Buffer[0]>>4;
Display_Time[5]=DS3231_Time_Buffer[0]&0x0f;
//日期取顯示位
Display_Date[2]=DS3231_Time_Buffer[6]>>4;
Display_Date[3]=DS3231_Time_Buffer[6]&0x0f;
Display_Date[4]=DS3231_Time_Buffer[5]>>4;
Display_Date[5]=DS3231_Time_Buffer[5]&0x0f;
Display_Date[6]=DS3231_Time_Buffer[4]>>4;
Display_Date[7]=DS3231_Time_Buffer[4]&0x0f;
Display_Date[8]=DS3231_Time_Buffer[3]&0x0f;
}
void Get_Temp()
{
BMP180_Calculate();
Display_Temperature[0]=BMP180_Temperature/100;
Display_Temperature[1]=BMP180_Temperature%100/10;
Display_Temperature[2]=BMP180_Temperature%10;
Display_Pressure[0]=BMP180_Pressure/100000;
Display_Pressure[1]=BMP180_Pressure%100000/10000;
Display_Pressure[2]=BMP180_Pressure%10000/1000;
Display_Pressure[3]=BMP180_Pressure%1000/100;
}
void Get_VCC()
{
unsigned int ADC_Value=0;//ADC轉換結果值
unsigned int Voltage_VCC=0;//推算出的VCC電壓值，單位毫伏
ADC_Value=Get_ADC1_Value();
Voltage_VCC=(unsigned int)((1250.4799/(float)ADC_Value)*1000);
Display_Voltage[0]=(Voltage_VCC)/1000;
Display_Voltage[1]=(Voltage_VCC%1000)/100;
Display_Voltage[2]=(Voltage_VCC%100)/10;
}
void sys_init()
{
CLK_init();
ADC1_Init();
OLED12864_IIC_OUT();
OLED_Init();
DS3231_IIC_OUT();
BMP180_IIC_OUT();
Init_BMP180();
Display_Flash_Fixed();
DS3231_Set_Time(DS3231_Time_Buffer);
}
void main()
{
sys_init();
while(1)
{
Get_Time();//日期時間獲取和轉換
Get_Temp();//氣壓溫度獲取和轉換
Get_VCC();//電源電壓獲取和轉換
Display_Flash_Dynamic();//動態掃描，刷新變化的數據
}
}

復制代碼

【程序下載】

基于STM8S103的手表設計發布版凌凈清河.zip (2.95 MB, 下載次數: 258)
【DS3231中文手冊】

DS3231中文手冊.pdf (449.27 KB, 下載次數: 98)
【BMP180淘寶資料】

GY68BMP180.zip (3.27 MB, 下載次數: 119)

如果你喜歡這個設計，或者對本設計有任何不明白之處，或者在51的路上有些孤獨，就來QQ群找我吧~！群號：873434536

ID:251455 · 發表于 2019-3-19 17:13

正好在學習STM8，謝謝樓主了

ID:284488 · 發表于 2019-3-25 10:12

正好需要了解，下載學習了，感謝樓主分享。不了解之處還要跟樓主多多請教。

ID:333807 · 發表于 2019-4-4 09:54

正好需要了解，下載學習了，感謝樓主分享。不了解之處還要跟樓主多多請教。

ID:236621 · 發表于 2019-5-20 20:48

學習學習

ID:326044 · 發表于 2019-5-20 21:46

正好在學習STM8，謝謝樓主了

ID:124851 · 發表于 2019-6-10 05:08

如何增加按鍵，對時間和日期進行修改？

ID:555941 · 發表于 2019-6-11 23:23

感謝樓主分享，抱拳

ID:334781 · 發表于 2019-7-28 12:17

51hei 論壇真的很好，感謝大師們的無私奉獻，謝謝，收下了。

ID:362076 · 發表于 2019-7-29 14:25

wjnnlove 發表于 2019-6-10 05:08
如何增加按鍵，對時間和日期進行修改？

這個嘛，實現方式還是很多的，后續我會發一個手表設計的改進版，那個有無線調時功能，期待一下吧~

ID:257024 · 發表于 2019-10-12 12:52

剛好想做一個DS3231時鐘時找到這篇。感謝大師的無私奉獻。謝謝。

ID:230666 · 發表于 2020-1-16 11:56

感謝大師的無私奉獻。謝謝。研究研究bmp180

ID:230666 · 發表于 2020-1-18 16:40

已經成功驅動bmp180 使用f103c8t6

ID:334781 · 發表于 2020-1-31 18:47

正好需要呢，用STM32F0 搞了一天，時間就是不走，謝謝了

ID:579587 · 發表于 2020-3-24 09:35

本帖最后由 hdhgsdhuers 于 2020-3-24 09:47 編輯

感謝提供源碼正好搞ds3231和oled，可能是oled型號不同樓主提供的代碼無法顯示，花了點時間替換成可以用的，ds3231正常時間可以走

。

ID:696971 · 發表于 2020-4-16 14:25

感謝，學習學習，要轉戰stm了~

ID:548321 · 發表于 2020-9-16 16:57

正在學習STM8S103P如何讀取BMP180的數據，好不容易找到這篇質量比較高的帖子，想下載程序好好學習一下,正在努力賺黑幣

ID:496706 · 發表于 2020-9-25 15:19

有辦法顯示圖片嗎，小白請示

ID:362076 · 發表于 2020-9-27 13:55

buxy 發表于 2020-9-25 15:19
有辦法顯示圖片嗎，小白請示

可以，例如全圖顯示，可以對128*64的圖像二值化并取模，而后使用相應的寫函數去刷圖像就可以了。如果是任意像素的圖像，建議使用幀緩沖區。

ID:337139 · 發表于 2020-11-7 13:55

現在正在做這個設計！

ID:884042 · 發表于 2022-4-3 22:26

建議樓主加上按鍵，把它改成可以調時間，然后過段時間就會自動熄屏的

ID:14106 · 發表于 2025-1-12 22:10

學習了

ID:14106 · 發表于 2025-1-12 22:11

正好需要這個參考，學習了

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