多功能时钟AVR含完整程序.docx
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多功能时钟AVR含完整程序.docx
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多功能时钟AVR含完整程序
多功能数字钟设计
摘要:
本系统基于Mega16设计,使用DS1302时钟芯片,通过LCD1602显示年月日、星期、时分秒,实现了计时与时间校正,正点报时与音乐闹钟,时钟掉电保持,日历和光标定位调整等功能。
关键词:
AVR、Mega16、DS1302、LCD1602
设计课题一多功能数字钟设计
一、设计任务
设计并制作一多功能数字钟
二、设计要求
1.基本要求
(1)能实现基本的计时功能,采用24小时制计时,能在数码管或液晶上正常显示时、分、秒。
(2)时间校正功能;时分均有校时功能。
(3)正点报时功能。
当计时器运行到59分49秒开始报时,每鸣叫1s就停叫1s,共鸣叫6,前5响为低音,频率为750Hz;最后1响为高音,频率为1KHz。
(4)可设定至少2个闹钟时间,当按下闹铃开关时,可在规定时间闹铃,当开关复位时,闹铃停止。
(5)时钟掉电保持功能,当电源掉电时时钟不停止。
2.发挥部分
(1)增加日历功能,能正确显示年月日星期等。
(2)增加音乐闹钟功能。
(3)按键语音报时功能。
(4)无线遥控时钟功能。
(5)触摸报时功能。
(6)其它功能。
1方案论证与比较
1.1核心芯片
方案一:
选用ARM
优点:
自带实时时钟,速度快
缺点:
没有掉电时间保持功能,成本高
方案二:
选用mega16+DS1302
优点:
价格便宜,能满足课题的要求
缺点:
速度比ARM慢,需要另配时钟芯片
芯片选择:
两者价格相差比较大,价格便宜的mega16已经能满足课题设计的要求,所
以选择方案二性价比高。
1.2显示模块
方案一:
数码管
优点:
价格便宜
缺点:
只能显示阿拉伯数字,需要大量的数码管,电路设计的复杂性高
方案二:
选用LCD1602
优点:
可以显示英文、数字和符号,屏幕显示细腻直观
缺点:
价格比数码管高
显示选择:
如果用数码管显示,至少需要17位数码管,成本也不低了,结合1602
的优点,所以选择方案二
2系统框图
3原理图
4、实现的功能:
4.1计时功能
4.2校正功能:
年月日时分秒校正
4.3正点报时功能
4.4闹钟:
多闹钟,开闹钟时显示ON,关闹钟显示OFF,闹钟响时可以关闭闹钟
4.5时钟掉电保持功能
4.6日历功能
4.7音乐闹钟:
音乐选择功能,《我和你》、《铃儿响叮当》供选择
4.8光标定位调整:
通过光标闪烁定位,关闭光标
5部分功能的介绍:
5.1蜂鸣器部分
当需要750HZ时,OCRnA=5332,当需要1000HZ时,OCRnA=3999。
音乐闹钟的原理同上。
5.2、1602的光标定位调整
能通过按键2在计时可以在年月日、星期、时分秒跳转,在设置闹钟时在时、分跳转,此时可以通过按键3修改或者设置。
当跳转一周时光标能消失。
5.3、闹钟关停
开闹钟时显示ON,关闹钟显示OFF,闹钟响时可以关闭闹钟
4.4时间/闹钟切换功能
能够在显示实时时间画面与闹钟设置画面间切换。
6测试结果和总结
首先通过ISIS仿真,能用DS1302实现计时,通过LCD1602显示时间和日历,然后焊接电路,经过反复调试,该多功能数字钟工作稳定,时间精确度在允许的误差范围,整点报时声音清晰,音乐闹钟悦耳,基本满足设计的要求和发挥部分的一些功能。
经过本次的设计,对AVR的使用有了更深的了解,设计中还有一些欠缺的方面,在今后的学习中会努力改进。
7使用手册
使用手册:
按键
功能
1
时间/闹钟切换
2
光标调整定位/关光标
3
加1
4
打开/关闭闹钟
8附录
7、1附上全部程序
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
uintp=1;
into=0;
intu=0;
intw=0;
uintnum=1;
uintnum1=1;
ucharflag=0;
ucharflag1;
ucharkey1;
uchara;
ucharb;
ucharc;
uchard;
uchare;
ucharf;
ucharg;
uchargettime[7];
ucharclock[7]={0x00,0xFF,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,};
ucharclock2[]={1};
uchartime11[]={
0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,
0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,0x19,
0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,0x29,
0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39,
0x40,0x41,0x42,0x43,0x44,0x45,0x46,0x47,0x48,0x49,
0x50,0x51,0x52,0x53,0x54,0x55,0x56,0x57,0x58,0x59,
0x60,0x61,0x62,0x63,0x64,0x65,0x66,0x67,0x68,0x69,
0x70,0x71,0x72,0x73,0x74,0x75,0x76,0x77,0x78,0x79,
0x80,0x81,0x82,0x83,0x84,0x85,0x86,0x87,0x88,0x89,
0x90,0x91,0x92,0x93,0x94,0x95,0x96,0x97,0x98,0x99,
};
uintmusic_data1[]={587,698,466,523,587,349,
466,523,587,698,523,587,
698,466,523,587,392,523,
349,523,587,466,784,698,
784,466,587,392,587,698,
523,587,698,466,523,587,
392,523,349,523,587,466,
0};
uintmusic_data2[]={800,800,1600,800,800,1600,
800,800,800,800,3200,800,
800,1600,800,800,1600,800,
800,800,800,1600,1600,1600,
1600,1600,800,800,1200,400,
3200,800,800,1600,800,800,
1600,800,800,800,800,800,
0};
ucharguangbiao[]={8,5,11,8,13,5};
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#include"YJ1602.C"//包含1602液晶函数文件
/******************RTC常量******************/
#defineRTC_CLKPB7
#defineRTC_DATAPB5
#defineRTC_CSPC7
//命令
#defineRD0x01
#defineWR0x00
#defineC_SEC0x80//秒
#defineC_MIN0x82//分
#defineC_HR0x84//时
#defineC_DAY0x86//日
#defineC_MTH0x88//月
#defineC_WK0x8A//星期DATE
#defineC_YR0x8C//年
#defineC_WP0x8E//控制(写保护)
#defineC_CHARGE0x90//涓流充电
#defineC_BURST0xBE//时钟多字节
//配置
#defineCLK_HALT0x80//停止时钟控制位SECONDbit7
#defineCLK_START0x00//启动时钟
#defineM12_240x80//12/24小时值选择位HOURbit7
#definePROTECT0x80//写保护控制位CONTROLbit7
#defineUPROTECT0x00//写保护控制位CONTROLbit7
//涓流充电控制常量
#defineTC_D1R20xA5//high1Diode+2KResistors
#defineTC_D2R80xAB//low2Diodes+8KResistors
#defineTC_DISABLED0x00//Disabled(TCS<>1010orDS=00orRS=00)
//RAM命令
#defineC_RAMBASE0xC0//RAM0~RAM30<<1地址需左移一位
voidDelayus(uintUS)
{
uinti;
US=US*5/4;//5/4是在8MHz晶振下,通过软件仿真反复实验得到的数值
for(i=0;i } voidDelayms(uintMS) { uinti,j; for(i=0;i for(j=0;j<1141;j++);//1141是在8MHz晶振下,通过软件仿真反复实验得到的数值 } voidyinyuenaozhong(uintj,uintk) { DDRD|=0X30; for(j=0,k=0;j<43;j++,k++) { if(flag1) { guan(); break; } else { TCCR1A=0X50; TCCR1B=0X09; OCR1A=jisuan(music_data1[j]); Delayms(music_data2[k]); TCCR1B=0x00; } } TCCR1B=0x00; } //频率转化 uintjisuan(uinta) { return4000000/a-1; } /******************************************* 函数名称: DS1302_init 功能: 初始化DS1302的数据接口 参数: 无 返回值: 无 /********************************************/ voidDS1302_portinit(void) { DDRB|=BIT(RTC_CLK)|BIT(RTC_DATA);//将时钟端(RTC_CLK)数据端(RTC_DATA)片选端(RTC_CS)设置为输出 DDRC|=BIT(RTC_CS); } /******************************************* 函数名称: DS1302_writeB 功能: 向DS1302写入一个字节数据(没有RST操作) 参数: byte--要写入的数据 返回值: 无 /*********
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