STM32多功能时钟，附源代码

STM32 时钟

哈里波菜

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发布时间: 2020-02-20

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##一功能概述
  今天，我们来介绍一个有趣的STM32时钟项目，利用 DHT12、DS1302、OLED屏、按键，实现一个既有界面显示 温湿度、时间、还有秒表功能，同时还有一个ISD1820模块,可以用于闹钟时间到达时，播放提前录好的铃声，还可以通过串口发送时间到串口助手。  
## 二 各个功能模块简介  
###2.1 DHT11    
概述：DHT11 是广州奥松有限公司生产的一款湿温度一体化的数字传感器。 该传感器包括一个电阻式测湿元件和一个 NTC 测温元件，并与一个高性能 8 位 单片机相连接。通过单片机等微处理器简单的电路连接就能够实时的采集本地湿 度和温度。DHT11 与单片机之间能采用简单的单总线进行通信，仅仅需要一个 I/O 口。传感器内部湿度和温度数据 40Bit 的数据一次性传给单片机，数据采用 校验和方式进行校验，有效的保证数据传输的准确性。DHT11 功耗很低，5V 电 源电压下，工作平均最大电流 0.5mA。 性能指标和特性如下：  
1 工作电压范围：3.5V-5.5V   
2 工作电流    ：平均 0.5mA  
3 湿度测量范围：20－90％RH      
4 温度测量范围：0－50℃   
5 湿度分辨率  ：1％RH  8位   
6 温度分辨率  ：1℃     8 位  
7 采样周期    ：1S   
8 单总线结构  
9 与 TTL 兼容（5V）  
管脚排列如下： ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/7c54a2856902f027a67a17fa14d46082.jpg)   
####DHT11开始发送数据流程  
![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/6ae4017fb992ea9ffa43a8806d761852.jpg)   
主机发送开始信号后,延时等待 20us-40us 后读取 DHT11 的回应信号，读取 总线为低电平,说明 DHT11 发送响应信号，DHT11 发送响应信号后，再把总线拉 高,准备发送数据,每一 bit 数据都以低电平开始,格式见下面图示。如果读取响应 信号为高电平,则 DHT11 没有响应,请检查线路是否连接正常。   
####主机复位信号和 DHT11 响应信号  
![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/c49372c7aaa5ad6467337f760bb78a0d.jpg)    
#### 数字‘0’信号表示方法     
![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/635a837c35c2644b297155e53f709faf.jpg)
#### 数字‘1’信号表示方法   
![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/67e0144f4a464d31d8c761d4ca0584c9.jpg)
###2.2  DS1302 时钟芯片
  DS1302是一个实时时钟芯片，可以提供秒、分、小时、日期、月、年等信息，并且还有软件自动调整的能力，可以通过配置AM/PM来决定采用24小时格式还是12小时格式。拥有31字节数据存储RAM。串行I/O通信方式，相对并行来说比较节省IO口的使用。DS1302的工作电压比较宽，在2.0～5.5V的范围内都可以正常工作。  
  ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/0dc94120a1576ba3510ebd962e9517a4.jpg)
    
![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/8700aad55d3d9ec9cbe391f0dbe60ecf.jpg)
![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/f77591bc28c58ec6bc023a3938c28808.jpg)  
![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/1086ba557f9ab1fd5568f9ff23e1d1ef.jpg)
####2.2.1  DS1302初始化
//DS1302初始化函数
void DS1302_Init() 
{
	/@@*1.GPIOC时钟*/
	RCC->APB2ENR |= 1<<2;
	/@@*2. 配置GPIOA_5/6/7模式*/
	GPIOA->CRL &= 0X000FFFFF;
	GPIOA->CRL |= 0X33300000;
	GPIOA->ODR |=1<<6;
	//printf("DS1302_Init OK!\n");
 
}
####2.2.2  DS1302读一个字节函数  
```c
//从DS1302读出一字节数据
u8 DS1302_ReadByte(u8 addr) 
{
	u8 i,temp;	
	DS1302_RST=0; //这条很重要
	DS1302_CLK=0; //先将SCLK置低电平,确保写数居前SCLK被拉低
	DS1302_RST=1; //启动DS1302总线
	DS1302_OutPut_Mode();
	//写入目标地址：addr
	addr=addr|0x01; //最低位置高，寄存器0位为0时写，为1时读
	for(i=0;i<8;i++) 
	{
		if (addr&0x01) DS1302_OUT=1;
		else DS1302_OUT=0;
		DS1302_CLK=1; //写数据
		DS1302_CLK=0;
		addr = addr >> 1;
	}	
	//从DS1302读出数据：temp
	DS1302_InPut_Mode();
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		temp=temp>>1;
		if (DS1302_IN) temp|=0x80;
		else temp&=0x7F;
		DS1302_CLK=1;
		DS1302_CLK=0;
	}	
	DS1302_CLK=1;  //将时钟电平置于已知状态
	DS1302_RST=0;	//停止DS1302总线
	return temp;
}
```   
####2.2.3  DS1302写一个字节函数  
```c
//向DS1302写入一字节数据
void DS1302_WriteByte(u8 addr,u8 data) 
{
	u8 i;
	DS1302_RST=0; //禁止数据传输 ！！！这条很重要
	DS1302_CLK=0; //确保写数据前SCLK为低电平
	DS1302_RST=1;	//启动DS1302总线	
	DS1302_OutPut_Mode();
	addr=addr&0xFE;  //最低位置零，寄存器0位为0时写，为1时读
	for(i=0;i<8;i++) //写入目标地址：addr
	{
		if (addr&0x01) DS1302_OUT=1;
		else DS1302_OUT=0;
		DS1302_CLK=1; //时钟上升沿写入数据
		DS1302_CLK=0;
		addr=addr>>1;
	}	
	for (i=0;i<8;i++) //写入数据：data
	{
		if(data&0x01) DS1302_OUT=1;
		else DS1302_OUT=0;
		DS1302_CLK=1;    //时钟上升沿写入数据
		DS1302_CLK=0;
		data = data >> 1;
	}
	DS1302_CLK=1;    // 将时钟电平置于高电平状态 ，处于已知状态
	DS1302_RST=0;	//停止DS1302总线
}
```    
####2.2.4  DS1302读写时间  
```c

//向DS1302写入时钟数据,用于时间校准修改
void DS1302_WriteTime() 
{
	DS1302_WriteByte(DS1302_CONTROL_ADDR,0x00);       //关闭写保护 
	DS1302_WriteByte(DS1302_SEC_ADDR,0x80);           //暂停时钟 
	//DS1302_WriteByte(DS1302_CHARGER_ADDR,0xa9);     //涓流充电 
	DS1302_WriteByte(DS1302_YEAR_ADDR,time_buf[1]);   //年 
	DS1302_WriteByte(DS1302_MONTH_ADDR,time_buf[2]);  //月 
	DS1302_WriteByte(DS1302_DAY_ADDR,time_buf[3]);    //日 
	DS1302_WriteByte(DS1302_HOUR_ADDR,time_buf[4]);   //时 
	DS1302_WriteByte(DS1302_MIN_ADDR,time_buf[5]);    //分
	DS1302_WriteByte(DS1302_SEC_ADDR,time_buf[6]);    //秒
	DS1302_WriteByte(DS1302_WEEK_ADDR,time_buf[7]);	  //周 
	DS1302_WriteByte(DS1302_CHARGER_ADDR,0xA5);//打开充电功能 选择2K电阻充电方式
	DS1302_WriteByte(DS1302_CONTROL_ADDR,0x80);//打开写保护     
}
//从DS1302读出时钟数据
void DS1302_ReadTime(void)  
{
	time_buf[1]=DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR_ADDR);          //年 
	time_buf[2]=DS1302_ReadByte(DS1302_MONTH_ADDR);         //月 
	time_buf[3]=DS1302_ReadByte(DS1302_DAY_ADDR);           //日 
	time_buf[4]=DS1302_ReadByte(DS1302_HOUR_ADDR);          //时 
	time_buf[5]=DS1302_ReadByte(DS1302_MIN_ADDR);           //分 
	time_buf[6]=(DS1302_ReadByte(DS1302_SEC_ADDR))&0x7f;    //秒，屏蔽秒的第7位，避免超出59
	time_buf[7]=DS1302_ReadByte(DS1302_WEEK_ADDR);          //周 	
}

```  
####2.2.5  DS1302获取时间  
```c
//主函数
void DS1302_GetTime()
{ 
    DS1302_ReadTime(); //读取时间
    TimeData.year=(time_buf[0]>>4)*1000+(time_buf[0]&0x0F)*100+(time_buf[1]>>4)*10+(time_buf[1]&0x0F); //计算年份
    TimeData.month=(time_buf[2]>>4)*10+(time_buf[2]&0x0F);  //计算月份
    TimeData.day=(time_buf[3]>>4)*10+(time_buf[3]&0x0F);    //计算日期
    TimeData.hour=(time_buf[4]>>4)*10+(time_buf[4]&0x0F);   //计算小时
    TimeData.minute=(time_buf[5]>>4)*10+(time_buf[5]&0x0F); //计算分钟
    TimeData.second=(time_buf[6]>>4)*10+(time_buf[6]&0x0F); //计算秒钟
    TimeData.week=(time_buf[7]&0x0F);                       //计算星期
  //printf("时间:%d-%d-%d %d:%d:%d %d \n",TimeData.year,TimeData.month,TimeData.day,TimeData.hour,TimeData.minute,TimeData.second,TimeData.week);																												
}

```  
通过以上步骤我们就可以完成对 DS1302的驱动，并获取我们想要显示的时间。下面展示一下我完成的成果吧。
![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/417f8ca173a0b2547bec5f5ed9062163.jpg)  
![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/14a86f3d48bd37e7934dd4e63fa63f3d.jpg)
好了以上就是项目完成之后的成果。以下附上本次项目的代码，有需要的可以自行提取：  
链接：https://pan.baidu.com/s/1csFa_Xq5--xbVUq4obnpNA 
提取码：k5cm 
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