蓝桥杯单片机第九届省赛题详细讲解(电子钟)

news2024/11/13 15:11:55

看之前强烈建议先自己做一遍！！！

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    • 题目讲解
    • 完整程序
      • main.c
      • onewire.h
      • onewire.c
      • ds1302.h
      • ds1302.c
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演示视频

题目讲解

首先还是一如既往从题目的程序框图准备起。
在这里插入图片描述
将ds18b20，独立按键，数码管显示，实时时钟调试好，值得注意的是(题目里没有明确指出实时时钟是什么，所以既可以用定时器也可以用ds1302)。
调试完成后接着往下看题目。
在这里插入图片描述
首先是初始化的时间：23:59:50,闹钟的时间：0:0:0。
然后按照数码管的显示两种界面。

char time[7]={50,59,23,0,0,0,0};//ds1302.c中定义的存储时间的数组23:59:50
uchar tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,\
0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xff,0xbf,0xc6}; //- c
uchar SMG[8]={20,20,20,20,20,20,20,20};//初始显示10，全息数码管
char clock[3]={0,0,0};//闹钟0:0;0
uchar SMG_mode=0,temp; //数码管模式定义 温度定义
void main(void)
{
	init(); //初始开发板
	Timer0Init();//初始化定时器
	ds1302_init();//初始化时间
	while(1)
	{
		if(SMG_mode==0) //界面1时间显示
		{
			get_time(); //时间获取
			SMG[0]=time[2]/10;SMG[1]=time[2]%10; //显示时
			SMG[3]=time[1]/10;SMG[4]=time[1]%10;  //显示分
			SMG[6]=time[0]/10;SMG[7]=time[0]%10; //显示秒
		}
		else if(SMG_mode==1)//界面2温度显示
		{
			temp=rd_temperature();//温度获取
			SMG[0]=SMG[1]=SMG[2]=SMG[3]=SMG[4]=20; //数码管全熄
			SMG[5]=temp/10;SMG[6]=temp%10;SMG[7]=22; //显示温度
		}
		SMG_output();
		Dkey_scan();
	}
}

然后接着往下看按键的设置，首先看S7,S6。
在这里插入图片描述
S7是时钟设置，设置时，分，秒都需要对应的数码管进行1s为间隔的闪亮，所以肯定是需要定时器的。
S6为闹钟设置，没有说明要闪亮。

//main.c
		else  //设置界面显示，闪亮！！
		{
			SMG[2]=21;SMG[5]=21;//不闪的,不要获取时间
			switch(SMG_mode)
			{
				case 5:SMG[3]=time[1]/10;SMG[4]=time[1]%10;//时闪
				SMG[6]=time[0]/10;SMG[7]=time[0]%10;break;
				case 4:SMG[0]=time[2]/10;SMG[1]=time[2]%10;//分闪
				SMG[6]=time[0]/10;SMG[7]=time[0]%10;break;
				case 3:SMG[0]=time[2]/10;SMG[1]=time[2]%10; //秒闪
				SMG[3]=time[1]/10;SMG[4]=time[1]%10;break;
			}
		}

void Dkey_scan(void)
{
	static uchar keybyte=0;
	static uchar key;
	if(((P3&0X0F)!=0X0F)&&(keybyte==0))
	{
		delay5ms();
		if((P3&0X0F)!=0X0F)
		{
			keybyte=1;key=P3&0x0f;
		}
	}
	if((keybyte==1)&&((P3&0X0F)==0X0F))
	{
		if((P3&0X0F)==0X0F)
		{
			switch(key)
			{
				case 0x0e://S7  //切换时间设置
					if(SMG_mode==0)SMG_mode=5;
				else if(SMG_mode==5)SMG_mode=4;
				else if(SMG_mode==4)SMG_mode=3;
				else if(SMG_mode==3)ds1302_init();}//初始化时间
					break;
				case 0x0d://S6 //切换时钟设置
					if(SMG_mode==0){SMG_mode=2;clockset=0;}
					else if(clockset==0)clockset=1;
					else if(clockset==1)clockset=2;
					else if(clockset==2)SMG_mode=0;
					break;
				case 0x0b://S5
					break;
				case 0x07://S4
					break;
			}
			keybyte=0;
		}
	}
}

uint t; //定时器计时
bit state=0; //数码管状态定义
//定时器0中断服务函数
void time0() interrupt 1
{
	if(SMG_mode>=3)
	{
		t++;
		if(t>=200) //200*5 ==1s
		{
			t=0;
			if(state==0)
			{
				state=1;
				switch(SMG_mode)
				{
					case 3:SMG[6]=time[0]/10;SMG[7]=time[0]%10;break;//秒亮
					case 4:SMG[3]=time[1]/10;SMG[4]=time[1]%10;break;//分亮
					case 5:SMG[0]=time[2]/10;SMG[1]=time[2]%10;break;//时亮
				}
			}
			else
			{
				state=0;
				switch(SMG_mode)
				{
					case 3:SMG[6]=20;SMG[7]=20;break; //20熄灭
					case 4:SMG[3]=20;SMG[4]=20;break;//20熄灭
					case 5:SMG[0]=20;SMG[1]=20;break;//20熄灭
				}		
			}
		}
	}
}

接下来设置S5,S4两个按键。
在这里插入图片描述

case 0x0b://S5
	if(SMG_mode>=3)
	{
		switch(SMG_mode)
		{
			case 3:time[0]++;break; //秒加1时钟
			case 4:time[1]++;break; //分加1时钟
			case 5:time[2]++;break; //时加1时钟
		}
		if(time[0]>=60)time[0]=60; //限幅设置时钟
		if(time[1]>=60)time[1]=60; //限幅设置时钟
		if(time[2]>=24)time[2]=24; //限幅设置时钟
	}
	else if(SMG_mode==2)
	{
		switch(clockset)
		{
			case 0:clock[2]++;break; //秒加1闹钟
			case 1:clock[1]++;break; //秒加1闹钟
			case 2:clock[0]++;break; //秒加1闹钟
		}
		if(clock[0]>=60)clock[0]=60; //限幅设置闹钟
		if(clock[1]>=60)clock[1]=60; //限幅设置闹钟
		if(clock[2]>=24)clock[2]=24; //限幅设置闹钟
	}
	break;
case 0x07://S4
	if(SMG_mode>=3)
	{
		switch(SMG_mode)
		{
			case 3:time[0]--;break; //秒加1时钟
			case 4:time[1]--;break; //分加1时钟
			case 5:time[2]--;break; //时加1时钟
		}
		if(time[0]<=0)time[0]=0; //限幅设置时钟
		if(time[1]<=0)time[1]=0; //限幅设置时钟
		if(time[2]<=0)time[2]=0; //限幅设置时钟
	}
	else if(SMG_mode==2)
	{
		switch(clockset)
		{
			case 0:clock[2]--;break; //减加1闹钟
			case 1:clock[1]--;break; //减加1闹钟
			case 2:clock[0]--;break; //减加1闹钟
		}
		if(clock[0]<=0)clock[0]=0; //限幅设置闹钟
		if(clock[1]<=0)clock[1]=0; //限幅设置闹钟
		if(clock[2]<=0)clock[2]=0; //限幅设置闹钟
	}					
	break;

//main.c此处由于后面是长安按键生效，所以修改致按键扫描内了
//		else if(SMG_mode==1)//界面2温度显示
//		{
//			temp=rd_temperature();
//			SMG[0]=SMG[1]=SMG[2]=SMG[3]=SMG[4]=20; //数码管全熄
//			SMG[5]=temp/10;SMG[6]=temp%10;SMG[7]=22; //显示采集间隔
//		}
if(SMG_mode==0) //当时间显示下长安S4按键
{
	while(key==0x07)
	{
		temp=rd_temperature();//温度获取
		SMG[0]=SMG[1]=SMG[2]=SMG[3]=SMG[4]=20; //数码管全熄
		SMG[5]=temp/10;SMG[6]=temp%10;SMG[7]=22; //显示显示温度
		SMG_mode=1;SMG_output();
		key=P3&0x0f;keybyte=0;
	}
	SMG_mode=0;
}

注意各按键的使用前提。(比如在哪个界面生效)
然后看最后的闹钟提示功能。
在这里插入图片描述

//main。c
bit ledenable=0;//闹钟使能
if((time[0]==clock[0])&&(time[1]==clock[1])&&(time[2]==clock[2]))//时间相等
{
	ledenable=1;//打开闹钟
}
uchar led=0xff; //led定义，好处是不影响别的p0口
if(ledenable==1)
{
	P2=0X80;P0=led;//打开led闪烁
}
else
{
	P2=0X80;P0=0xff;//关闭led闪烁
}
//定时器中断服务函数
uchar tt; //闹钟led计时
if(ledenable==1)
{
	tt++;
	if(tt>=40) //40*5=200=0.2s
	{
		tt=0;
		if(state==0)
		{
			state=1;
			led&=0xfe;
		}
		else
		{
			state=0;
			led|=0x01;
		}
	}
}
//然后在按键里面关闭闹钟
//enable=0;

完整程序

main.c

#include <stc15f2k60s2.h>
#include "intrins.h"
#include "onewire.h"
#include "ds1302.h"

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

void SMG_output(void);
void init(void);
void Delay1ms(void);
void delay5ms(void);
void Dkey_scan(void);
void Timer0Init(void);

char time[7]={50,59,23,0,0,0,0};//ds1302.c中定义的存储时间的数组23:59:50
uchar tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,\
0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xff,0xbf,0xc6}; //- c
uchar SMG[8]={20,20,20,20,20,20,20,20};//初始显示10，全息数码管
char clock[3]={0,0,0};//闹钟0:0;0
uchar SMG_mode=0,temp; //数码管模式定义 温度定义
uchar clockset=0; //0为设置时 1为设置分 2为设置秒
bit ledenable=0;//闹钟使能
uchar led=0xff; //led定义，好处是不影响别的p0口
void main(void)
{
	init(); //初始开发板
	Timer0Init();//初始化定时器
	ds1302_init();//初始化时间
	while(1)
	{
		if(SMG_mode==0) //界面1时间显示
		{
			get_time(); //时间获取
			SMG[2]=21;SMG[5]=21;
			SMG[0]=time[2]/10;SMG[1]=time[2]%10; //显示时
			SMG[3]=time[1]/10;SMG[4]=time[1]%10;  //显示分
			SMG[6]=time[0]/10;SMG[7]=time[0]%10; //显示秒
		}
		//此处由于后面是长安按键生效，所以修改致按键扫描内了
//		else if(SMG_mode==1)//界面2温度显示
//		{
//			temp=rd_temperature();
//			SMG[0]=SMG[1]=SMG[2]=SMG[3]=SMG[4]=20; //数码管全熄
//			SMG[5]=temp/10;SMG[6]=temp%10;SMG[7]=22; //显示采集间隔
//		}
		else if(SMG_mode==2)//界面3闹钟显示
		{
			SMG[0]=clock[2]/10;SMG[1]=clock[2]%10; //显示时
			SMG[3]=clock[1]/10;SMG[4]=clock[1]%10;  //显示分
			SMG[6]=clock[0]/10;SMG[7]=clock[0]%10; //显示秒			
		}
		else  //设置界面显示，闪亮！！
		{
			SMG[2]=21;SMG[5]=21;//不闪的,不要获取时间
			switch(SMG_mode)
			{
				case 5:SMG[3]=time[1]/10;SMG[4]=time[1]%10;//时闪
				SMG[6]=time[0]/10;SMG[7]=time[0]%10;break;
				case 4:SMG[0]=time[2]/10;SMG[1]=time[2]%10;//分闪
				SMG[6]=time[0]/10;SMG[7]=time[0]%10;break;
				case 3:SMG[0]=time[2]/10;SMG[1]=time[2]%10; //秒闪
				SMG[3]=time[1]/10;SMG[4]=time[1]%10;break;
			}
		}
	
		if((time[0]==clock[0])&&(time[1]==clock[1])&&(time[2]==clock[2]))//时间相等
		{
			ledenable=1;//打开闹钟
		}
		if(ledenable==1)
		{
			P2=0X80;P0=led;//打开led闪烁
		}
		else
		{
			P2=0X80;P0=0xff;//关闭led闪烁
		}
		SMG_output();
		Dkey_scan();
	}
}

void Dkey_scan(void)
{
	static uchar keybyte=0;
	static uchar key;
	if(((P3&0X0F)!=0X0F)&&(keybyte==0))
	{
		delay5ms();
		if((P3&0X0F)!=0X0F)
		{
			keybyte=1;key=P3&0x0f;
		}
	}
	
	if(SMG_mode==0) //当时间显示下长安S4按键
	{
		while(key==0x07)
		{
			temp=rd_temperature(); //温度获取
			SMG[0]=SMG[1]=SMG[2]=SMG[3]=SMG[4]=20; //数码管全熄
			SMG[5]=temp/10;SMG[6]=temp%10;SMG[7]=22; //显示温度
			SMG_mode=1;SMG_output();
			key=P3&0x0f;keybyte=0;
			ledenable=0;//关闭闹钟
		}
		SMG_mode=0;
	}
	
	if((keybyte==1)&&((P3&0X0F)==0X0F))
	{
		if((P3&0X0F)==0X0F)
		{
			switch(key)
			{
				case 0x0e://S7  //切换时间设置
					ledenable=0;//关闭闹钟
					if(SMG_mode==0)SMG_mode=5;
				else if(SMG_mode==5)SMG_mode=4;
				else if(SMG_mode==4)SMG_mode=3;
				else if(SMG_mode==3){SMG_mode=0;ds1302_init();}//初始化时间
					break;
				case 0x0d://S6 //切换时钟设置
					ledenable=0;//关闭闹钟
					if(SMG_mode==0){SMG_mode=2;clockset=0;}
					else if(clockset==0)clockset=1;
					else if(clockset==1)clockset=2;
					else if(clockset==2)SMG_mode=0;
					break;
				case 0x0b://S5
					ledenable=0;//关闭闹钟
					if(SMG_mode>=3)
					{
						switch(SMG_mode)
						{
							case 3:time[0]++;break; //秒加1时钟
							case 4:time[1]++;break; //分加1时钟
							case 5:time[2]++;break; //时加1时钟
						}
						if(time[0]>=60)time[0]=60; //限幅设置时钟
						if(time[1]>=60)time[1]=60; //限幅设置时钟
						if(time[2]>=24)time[2]=24; //限幅设置时钟
					}
					else if(SMG_mode==2)
					{
						switch(clockset)
						{
							case 0:clock[2]++;break; //秒加1闹钟
							case 1:clock[1]++;break; //秒加1闹钟
							case 2:clock[0]++;break; //秒加1闹钟
						}
						if(clock[0]>=60)clock[0]=60; //限幅设置闹钟
						if(clock[1]>=60)clock[1]=60; //限幅设置闹钟
						if(clock[2]>=24)clock[2]=24; //限幅设置闹钟
					}
					break;
				case 0x07://S4
					ledenable=0;//关闭闹钟
					if(SMG_mode>=3)
					{
						switch(SMG_mode)
						{
							case 3:time[0]--;break; //秒加1时钟
							case 4:time[1]--;break; //分加1时钟
							case 5:time[2]--;break; //时加1时钟
						}
						if(time[0]<=0)time[0]=0; //限幅设置时钟
						if(time[1]<=0)time[1]=0; //限幅设置时钟
						if(time[2]<=0)time[2]=0; //限幅设置时钟
					}
					else if(SMG_mode==2)
					{
						switch(clockset)
						{
							case 0:clock[2]--;break; //减加1闹钟
							case 1:clock[1]--;break; //减加1闹钟
							case 2:clock[0]--;break; //减加1闹钟
						}
						if(clock[0]<=0)clock[0]=0; //限幅设置闹钟
						if(clock[1]<=0)clock[1]=0; //限幅设置闹钟
						if(clock[2]<=0)clock[2]=0; //限幅设置闹钟
					}					
					break;
			}
			keybyte=0;
		}
	}
}

uint t; //定时器计时
bit state=0; //数码管状态定义
uchar tt; //闹钟led计时
//定时器0中断服务函数
void time0() interrupt 1
{
	if(SMG_mode>=3)
	{
		t++;
		if(t>=200) //200*5 ==1s
		{
			t=0;
			if(state==0)
			{
				state=1;
				switch(SMG_mode)
				{
					case 3:SMG[6]=time[0]/10;SMG[7]=time[0]%10;break;//秒亮
					case 4:SMG[3]=time[1]/10;SMG[4]=time[1]%10;break;//分亮
					case 5:SMG[0]=time[2]/10;SMG[1]=time[2]%10;break;//时亮
				}
			}
			else
			{
				state=0;
				switch(SMG_mode)
				{
					case 3:SMG[6]=20;SMG[7]=20;break; //20熄灭
					case 4:SMG[3]=20;SMG[4]=20;break;//20熄灭
					case 5:SMG[0]=20;SMG[1]=20;break;//20熄灭
				}		
			}
		}
	}
	if(ledenable==1)
	{
		tt++;
		if(tt>=40) //40*5=200=0.2s
		{
			tt=0;
			if(state==0)
			{
				state=1;
				led&=0xfe;
			}
			else
			{
				state=0;
				led|=0x01;
			}
		}
	}
}

void Timer0Init(void)		//5毫秒@11.0592MHz
{
	AUXR |= 0x80;		//定时器时钟1T模式
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TL0 = 0x00;		//设置定时初值
	TH0 = 0x28;		//设置定时初值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
	EA=1;ET0=1; //打开定时器中断
}

void SMG_output(void)
{
	uchar i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
	P2=(P2&0X1F)|0Xc0;
	P0=(1<<i);
	P2=(P2&0X1F)|0Xe0;
	P0=tab[SMG[i]];
	Delay1ms();
	}
	P2=(P2&0X1F)|0Xc0;
	P0=0Xff;
	P2=(P2&0X1F)|0Xe0;
	P0=0Xff;	
}

void init(void)
{
	P2=(P2&0X1F)|0XA0;
	P0=0X00;
	P2=(P2&0X1F)|0X80;
	P0=0Xff;
	P2=(P2&0X1F)|0Xc0;
	P0=0Xff;
	P2=(P2&0X1F)|0Xe0;
	P0=0Xff;	
}

void Delay1ms(void)		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	i = 11;
	j = 190;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void delay5ms(void)		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 54;
	j = 199;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

onewire.h

#ifndef __ONEWIRE_H
#define __ONEWIRE_H

#include <stc15f2k60s2.h>

sbit DQ = P1^4;  

unsigned char rd_temperature(void);  //; ;
void Delay_OneWire(unsigned int t);
unsigned char Read_DS18B20(void);
bit init_ds18b20(void);
void Write_DS18B20(unsigned char dat);

#endif

onewire.c

#include "onewire.h"

unsigned char rd_temperature(void)
{
	unsigned char de,gao;
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0x44);
	
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0xbe);	
	
	de=Read_DS18B20();
	gao=Read_DS18B20();
	
	return((de >>4)|(gao<<4));
}

//
void Delay_OneWire(unsigned int t)  
{
	t=t*8;
	while(t--);
}

//
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		DQ = dat&0x01;
		Delay_OneWire(5);
		DQ = 1;
		dat >>= 1;
	}
	Delay_OneWire(5);
}

//
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
	unsigned char i;
	unsigned char dat;
  
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		dat >>= 1;
		DQ = 1;
		if(DQ)
		{
			dat |= 0x80;
		}	    
		Delay_OneWire(5);
	}
	return dat;
}

//
bit init_ds18b20(void)
{
  	bit initflag = 0;
  	
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(12);
  	DQ = 0;
  	Delay_OneWire(80);
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(10); 
    initflag = DQ;     
  	Delay_OneWire(5);
  
  	return initflag;
}

ds1302.h

#ifndef __DS1302_H
#define __DS1302_H

#include <stc15f2k60s2.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit SCK = P1^7;		
sbit SDA = P2^3;		
sbit RST = P1^3; 
void ds1302_init(void);
void get_time(void);
void Write_Ds1302(unsigned char temp);
void Write_Ds1302_Byte( unsigned char address,unsigned char dat );
unsigned char Read_Ds1302_Byte( unsigned char address );

#endif

ds1302.c

#include "ds1302.h"  									

extern char time[7];

void ds1302_init(void)
{
	uchar i,j=0x80;
	Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x00);
	for(i=0;i<7;i++)
	{
		Write_Ds1302_Byte(j,time[i]);
		j +=2;
	}
	Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x80);
}

void get_time(void)
{
	uchar i,j=0x81;
	Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x00);
	for(i=0;i<7;i++)
	{
		time[i]=Read_Ds1302_Byte(j);
		j +=2;
	}
	Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x80);
}


//
void Write_Ds1302(unsigned  char temp) 
{
	unsigned char i;
	for (i=0;i<8;i++)     	
	{ 
		SCK = 0;
		SDA = temp&0x01;
		temp>>=1; 
		SCK=1;
	}
}   

//
void Write_Ds1302_Byte( unsigned char address,unsigned char dat )     
{
 	RST=0;	_nop_();
 	SCK=0;	_nop_();
 	RST=1; 	_nop_();  
 	Write_Ds1302(address);	
 	Write_Ds1302(((dat/10)<<4)|(dat%10));		
 	RST=0; 
}

unsigned char Read_Ds1302_Byte ( unsigned char address )
{
 	unsigned char i,temp=0x00;
 	RST=0;	_nop_();
 	SCK=0;	_nop_();
 	RST=1;	_nop_();
 	Write_Ds1302(address);
 	for (i=0;i<8;i++) 	
 	{		
		SCK=0;
		temp>>=1;	
 		if(SDA)
 		temp|=0x80;	
 		SCK=1;
	} 
 	RST=0;	_nop_();
 	SCK=0;	_nop_();
	SCK=1;	_nop_();
	SDA=0;	_nop_();
	SDA=1;	_nop_();
	return (((temp/16)*10)+(temp%16));			
}

工程文件

代码内有注释详细讲解

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