帶詳細注釋的LCD1602屏幕單片機電子時鐘程序

ID:102668 · 發表于 2016-1-16 05:47

//按K1按鍵進入設定狀態
//按K2,依次進入鬧鐘功能是否啟用，鬧鐘時,分秒,年,月,日及時間時,分,秒的設置,直到退出設置狀態
//按K3,調整是否起用鬧鐘和調節鬧鐘時,分,秒,年,月,日,時間的時,分,秒的數字
//LCD第二排中間顯示小喇叭，表示啟用鬧鐘功能，無則禁止鬧鐘功能（可在調整狀態進行設置）
//正常狀態,LCD上排最前面顯示自定義字符,LCD下排最前面閃動"RICHMCU"
//設置狀態,LCD上排最前面顯示"P",下排最前面在設置鬧鐘時間時顯示"alarm:",其它狀態顯示"time"
//年代變化2000--2099,星期自動轉換
//程序中有自定義字符寫入
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
unsigned char code dis_week[]={"SUN,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT"};
unsigned char code para_month[13]={0,0,3,3,6,1,4,6,2,5,0,3,5}; //星期月參變數
unsigned char data dis_buf1[16]; //lcd上排顯示緩沖區
unsigned char data dis_buf2[16]; //lcd下排顯示緩沖區
unsigned char data year,month,date,week;//年、月、日、星期
unsigned char data armhour,armmin,armsec;//鬧鐘時、分、秒
unsigned char data hour,min,sec,sec100; //時、分、秒、百分之一秒
unsigned char data flag,vkey,skey;//設置狀態計數標志、按鍵先前值、按鍵當前值
bit alarm; //標識是否啟用鬧鐘，1--啟用，0--關閉
sbit rs = P3^7; //LCD數據/命令選擇端(H/L)
sbit rw = P3^6; //LCD讀/寫選擇端(H/L)
sbit ep = P3^5; //LCD使能控制
sbit PRE = P1^0; //調整鍵(AN3)
sbit SET = P1^1; //調整鍵(AN4)
sbit SPK = P3^3;
void delayms(unsigned char ms); //延時程序
bit lcd_busy(); //測試LCD忙碌狀態程序
void lcd_wcmd(char cmd); //寫入指令到LCD程序
void lcd_wdat(char dat); //寫入數據到LCD程序
void lcd_pos(char pos); //LCD數據指針位置程序
void lcd_init(); //LCD初始化設定程序
void pro_timedate(); //時間日期處理程序
void pro_display(); //顯示處理程序
void pro_key(); //按鍵處理程序
void time_alarm(); //定時報警功能(鬧鐘)
unsigned char scan_key(); //按鍵掃描程序
unsigned char week_proc(); //星期自動計算與顯示函數
bit leap_year(); //判斷是否為閏年
void lcd_sef_chr(); //LCD自定義字符程序
void update_disbuf(unsigned char t1,unsigned char t2[],unsigned char dis_h,unsigned char dis_m,unsigned char dis_s);
//更新顯示緩沖區函數
// 延時程序
void delay(unsigned char ms)
{ while(ms--)
{ unsigned char i;
for(i = 0; i< 250; i++)
{
_nop_(); //執行一條_nop_()指令為一個機器周期
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
}
}
//測試LCD忙碌狀態
bit lcd_busy()
{
bit result;
rs = 0;
rw = 1;
ep = 1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
result =(bit)(P0&0x80); //LCD的D0--D7中,D7=1為忙碌,D7=0為空閑
ep = 0;
return result;
}
//寫入指令到LCD
void lcd_wcmd(char cmd)
{
while(lcd_busy()); //當lcd_busy為1時,再次檢測LCD忙碌狀態,lcd-busy為0時,開始寫指令
rs = 0;
rw = 0;
ep = 0;
_nop_();
_nop_();
P0 = cmd;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
ep = 1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
ep = 0;
}
//寫入數據到LCD
void lcd_wdat(char dat)
{
while(lcd_busy()); //當lcd_busy為1時,再次檢測LCD忙碌狀態,lcd-busy為0時,開始寫數據
rs = 1;
rw = 0;
ep = 0;
P0 = dat;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
ep = 1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
ep = 0;
}
//LCD數據指針位置程序
void lcd_pos(char pos)
{
lcd_wcmd(pos|0x80); //數據指針=80+地址碼(00H~27H,40H~67H)
}
//設定二個自定義字符,(注意：LCD1602中自定義字符的地址為0x00--0x07,即可定義8個字符)
//這里我們設定把一個自定義字符放在0x00位置（000）,另一個放在0x01位子（001）
void lcd_sef_chr()
{ //第一個自定義字符
lcd_wcmd(0x40); //"01 000 000" 第1行地址 (D7D6為地址設定命令形式D5D4D3為字符存放位置(0--7)，D2D1D0為字符行地址(0--7)）
lcd_wdat(0x1f); //"XXX 11111" 第1行數據（D7D6D5為XXX，表示為任意數(一般用000），D4D3D2D1D0為字符行數據(1-點亮，0-熄滅）
lcd_wcmd(0x41); //"01 000 001" 第2行地址
lcd_wdat(0x11); //"XXX 10001" 第2行數據
lcd_wcmd(0x42); //"01 000 010" 第3行地址
lcd_wdat(0x15); //"XXX 10101" 第3行數據
lcd_wcmd(0x43); //"01 000 011" 第4行地址
lcd_wdat(0x11); //"XXX 10001" 第4行數據
lcd_wcmd(0x44); //"01 000 100" 第5行地址
lcd_wdat(0x1f); //"XXX 11111" 第5行數據
lcd_wcmd(0x45); //"01 000 101" 第6行地址
lcd_wdat(0x0a); //"XXX 01010" 第6行數據
lcd_wcmd(0x46); //"01 000 110" 第7行地址
lcd_wdat(0x1f); //"XXX 11111" 第7行數據
lcd_wcmd(0x47); //"01 000 111" 第8行地址
lcd_wdat(0x00); //"XXX 00000" 第8行數據
//第二個自定義字符
lcd_wcmd(0x48); //"01 001 000" 第1行地址
lcd_wdat(0x01); //"XXX 00001" 第1行數據
lcd_wcmd(0x49); //"01 001 001" 第2行地址
lcd_wdat(0x1b); //"XXX 11011" 第2行數據
lcd_wcmd(0x4a); //"01 001 010" 第3行地址
lcd_wdat(0x1d); //"XXX 11101" 第3行數據
lcd_wcmd(0x4b); //"01 001 011" 第4行地址
lcd_wdat(0x19); //"XXX 11001" 第4行數據
lcd_wcmd(0x4c); //"01 001 100" 第5行地址
lcd_wdat(0x1d); //"XXX 11101" 第5行數據
lcd_wcmd(0x4d); //"01 001 101" 第6行地址
lcd_wdat(0x1b); //"XXX 11011" 第6行數據
lcd_wcmd(0x4e); //"01 001 110" 第7行地址
lcd_wdat(0x01); //"XXX 00001" 第7行數據
lcd_wcmd(0x4f); //"01 001 111" 第8行地址
lcd_wdat(0x00); //"XXX 00000" 第8行數據
}
//LCD初始化設定
void lcd_init()
{
lcd_wcmd(0x38); //設置LCD為16X2顯示,5X7點陣,八位數據借口
delay(1);
lcd_wcmd(0x0c); //LCD開顯示及光標設置(光標不閃爍,不顯示"-")
delay(1);
lcd_wcmd(0x06); //LCD顯示光標移動設置(光標地址指針加1,整屏顯示不移動)
delay(1);
lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的顯示內容
delay(1);
}
//閏年的計算
bit leap_year()
{
bit leap;
if((year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0)//閏年的條件
leap=1;
else
leap=0;
return leap;
}
//星期的自動運算和處理
unsigned char week_proc()
{ unsigned char num_leap;
unsigned char c;
num_leap=year/4-year/100+year/400;//自00年起到year所經歷的閏年數
if( leap_year()&& month<=2 ) //既是閏年且是1月和2月
c=5;
else
c=6;
week=(year+para_month[month]+date+num_leap+c)%7;//計算對應的星期
return week;
}
//更新顯示緩沖區
void update_disbuf(unsigned char t1,unsigned char t2[],unsigned char dis_h,unsigned char dis_m,unsigned char dis_s)
{ dis_buf1[0]=t1; //
dis_buf1[1]=0x20; //空格
dis_buf1[2]=50; //'2'
dis_buf1[3]=48; //'0'
dis_buf1[4]=year/10+48;
dis_buf1[5]=year%10+48;
dis_buf1[6]=0x2d;
dis_buf1[7]=month/10+48;
dis_buf1[8]=month%10+48;
dis_buf1[9]=0x2d; //'-'
dis_buf1[10]=date/10+48;
dis_buf1[11]=date%10+48;
dis_buf1[12]=0x20;
dis_buf1[13]=dis_week[4*week];
dis_buf1[14]=dis_week[4*week+1];
dis_buf1[15]=dis_week[4*week+2];
dis_buf2[0]=t2[0];
dis_buf2[1]=t2[1];
dis_buf2[2]=t2[2];
dis_buf2[3]=t2[3];
dis_buf2[4]=t2[4];
dis_buf2[5]=t2[5];
dis_buf2[6]=t2[6]; //空格
if (alarm)
dis_buf2[7]=0x01; //alarm=1，顯示鬧鐘啟用標致（第二個自定義字符）
else
dis_buf2[7]=0x20; //alarm=0，不顯示鬧鐘啟用標致
dis_buf2[8]=dis_h/10+48;
dis_buf2[9]=dis_h%10+48;
dis_buf2[10]=0x3a; //':'
dis_buf2[11]=dis_m/10+48;
dis_buf2[12]=dis_m%10+48;
dis_buf2[13]=0x3a;
dis_buf2[14]=dis_s/10+48;
dis_buf2[15]=dis_s%10+48;
}
//時間和日期處理程序
void pro_timedate()
{
sec++;
if(sec > 59)
{sec = 0;
min++;
if(min>59)
{min=0;
hour++;
if(hour>23)
{hour=0;
date++;
if (month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month==10||month==12)
if (date>31) {date=1;month++;} //大月31天
if (month==4||month==6||month==9||month==11)
if (date>30) {date=1;month++;} //小月30天
if (month==2)
{if( leap_year()) //閏年的條件
{if (date>29) {date=1;month++;}} //閏年2月為29天
else
{if (date>28) {date=1;month++;}} //平年2月為28天
}
if (month>12) {month=1;year++;}
if (year>99) year=0;
}
}
}
week_proc();
if (sec==armsec && min==armmin && hour==armhour)
{if (alarm)
TR1=1; //鬧鐘啟用時，報警時間到,啟動Timer1
}
}
//顯示處理程序
void pro_display()
{ unsigned char i;
lcd_pos(0x00);
for (i=0;i<=15;i++)
{lcd_wdat(dis_buf1[i]);}
lcd_pos(0x40);
for (i=0;i<=15;i++)
{lcd_wdat(dis_buf2[i]);}
}
//Timer0中斷處理程序,秒的產生
void timer0() interrupt 1
{
TH0=0xD8;
TL0=0xF0;
sec100++;
if(sec100 >= 100) //1秒時間 (100*10ms=1000ms=1s)
{sec100 = 0;
pro_timedate();//調用時間和日期處理程序
}
if (sec&0x01) //"RICHMCU"閃一秒，停一秒
update_disbuf(0x00," ",hour,min,sec); //0x00表示顯示00位置的自定義字符
else
update_disbuf(0x00,"RICHMCU",hour,min,sec);
pro_display(); //調用顯示處理函數
}
//按鍵掃描程序
unsigned char scan_key()
{
skey=0x00; //給變量vkey置初值
skey|=PRE; //讀取PRE鍵的狀態
skey=skey<<1; //將PRE鍵的狀態存于skey的B1位
skey|=SET; //讀取SET鍵的狀態,并存于skey的B0位
return skey; //返回skey的鍵值(即PRE,SET的狀態)
}
//外部中斷INT0中斷處理程序
void int0() interrupt 0
{
TR0=0; //禁止Timer0
IE=0; //禁止中斷
lcd_wcmd(0x0e); //顯示光標"_",整個光標不閃爍
alarm=1;
update_disbuf(0x50,"alarm:",armhour,armmin,armsec); //更新顯示數據，0x50表示要顯示"P"
pro_display(); //調用顯示處理程序
lcd_pos(0x47); //使光標位于第一個調整項下
flag=0;
vkey=0x03;
while(flag^0x0a)
{skey = scan_key(); //掃描按鍵狀態
if (skey^vkey) //若skey與vkey相同,跳出循環,相異執行循環體
{ delay(10); //去按鍵抖動
skey = scan_key(); //轉回掃描按鍵狀態
if (skey^vkey) //若skey與vkey相同,跳出循環,相異執行循環體
{ vkey=skey; //將skey的值付給vkey
if (skey==0x01) //PRE鍵按下
{ flag++; //調整標志位加1
switch (flag) //將光標置于相應調整位置
{
case 1: lcd_pos(0x49);break; //光標置小時報警設置位置
case 2: lcd_pos(0x4c);break; //光標置分鐘報警設置位置
case 3: lcd_pos(0x4f);break; //光標置秒時報警設置位置
case 4: update_disbuf(0x50,"time: ",hour,min,sec);
pro_display();
lcd_pos(0x05);break; //光標置年調整位置
case 5: lcd_pos(0x08);break; //光標置月調整位置
case 6: lcd_pos(0x0b);break; //光標置日調整位置
case 7: lcd_pos(0x49);break; //光標置時調整位置
case 8: lcd_pos(0x4c);break; //光標置分調整位置
case 9: lcd_pos(0x4f);break; //光標置秒調整位置
default:break;
}
}
if (skey==0x02) //SET鍵按下
{ pro_key(); //轉設置按鍵處理程序
}
}
}
}
lcd_wcmd(0x0c); //設置LCD開顯示及光標不閃爍,不顯示"-"
lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的顯示內容
IE=0x8f; //CPU開中斷,INT0,INT1,開中斷
TR0=1; //Timer0啟動
}
//主程序,初始化及初值設定
void main()
{
lcd_init(); //初始化LCD
lcd_sef_chr(); //寫入自定義字符號
hour=0;min=0;sec=0; //開機時的時,分,秒顯示
armhour=0;armmin=0;armsec=0; //開機時的時,分,秒報警初值
year= 5; month=1;date=1; //開機時的年,月,日,星期顯示
week_proc();
alarm=1; //初始開機，啟用鬧鐘
IE = 0x8f; //CPU開中斷,INT0,INT1,Timer0,Timer1開中斷
IP = 0x04; //設置INT0為中斷最高優先級
IT0=0;IT1=0; //外部INT0,INT1設置為電平觸發方式（注意，觸發不要選邊沿方式，易誤動）
TMOD = 0x11; //Timer0,Timer1工作于模式1, 16位定時方式
TH0 = 0xdc;TL0 = 0x00; //Timer0置10ms定時初值
TH1 = 0xff;TL1 = 0x00; //Timer1置初值
TR0 = 1; //Timer0啟動
TR1 = 0;
while(1);
}
//設置按鍵處理程序
void pro_key()
{
switch (flag)
{
case 0:alarm=!alarm; //啟用或關閉鬧鐘（alarm=1:啟用,alarm=0:關閉)
update_disbuf(0x50,"alarm:",armhour,armmin,armsec); //更新顯示數據
pro_display(); //調用顯示處理
lcd_pos(0x47);break; //光標回到原調整位置
case 1:armhour++;
if (armhour>23) armhour=0;
update_disbuf(0x50,"alarm:",armhour,armmin,armsec); //更新顯示數據
pro_display(); //調用顯示處理
lcd_pos(0x49);break; //光標回到原調整位置
case 2:armmin++;
if (armmin>59) armmin=0;
update_disbuf(0x50,"alarm:",armhour,armmin,armsec);
pro_display();
lcd_pos(0x4c);break;
case 3:armsec++;
if (armsec>59) armsec=0;
update_disbuf(0x50,"alarm:",armhour,armmin,armsec);
pro_display();
lcd_pos(0x4f);break;
case 4:year++;
if (year> 99) year= 0;
week_proc(); //星期自動運算
update_disbuf(0x50,"time: ",hour,min,sec);
pro_display();
lcd_pos(0x05);break;
case 5:month++;
if (month>12) month=1;
week_proc(); //星期自動運算
update_disbuf(0x50,"time: ",hour,min,sec);
pro_display();
lcd_pos(0x08);break;
case 6:date++;
if (month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month==10||month==12)
if (date>31) date=1; //大月31天
if (month==4||month==6||month==9||month==11)
if (date>30) date=1; //小月30天
if (month==2)
{if(leap_year()) //閏年的條件
{if (date>29) date=1;} //閏年2月為29天
else
{if (date>28) date=1;}} //平年2月為28天
week_proc(); //星期自動運算
update_disbuf(0x50,"time: ",hour,min,sec);
pro_display();
lcd_pos(0x0b);break;
case 7:hour++;
if (hour>23) hour=0;
update_disbuf(0x50,"time: ",hour,min,sec);
pro_display();
lcd_pos(0x49);break;
case 8:min++;
if (min>59) min=0;
update_disbuf(0x50,"time: ",hour,min,sec);
pro_display();
lcd_pos(0x4c);break;
case 9:sec++;
if (sec>59) sec=0;
update_disbuf(0x50,"time: ",hour,min,sec);
pro_display();
lcd_pos(0x4f);break;
default: break ;
}
}
//Timer1中斷處理程序,產生報警的聲音
void timer1() interrupt 3
{
TH1=0xff;
TL1=0x00;
SPK=~SPK;
}
//外部中斷INT1中斷處理程序,停止報警聲音
void int1() interrupt 2
{
if(TR1)
TR1=0;
}