51单片机定时器实现钟表（LCD1602显示）

1、实现方法

通过定时器实现秒加，进而使时钟跑起来，通过LCD1602进行显示。

2、所有模块函数

• Timer0Init：定时器初始化函数。
• LCD1602：LCD1602显示函数。
• main：主函数（包括中断函数）。

3、定时器初始化函数(Timer0Init)

使用定时器T0计数，每20ms重装一次，单片机晶振频率11.0592MHz，对应重装载值TH0=47104/256；TL0=47104%256；初始化代码如下：

#include 
void Timer0Init()
{
	TMOD=TMOD&0xf0;
	TMOD=TMOD|0x01;//配置定时器工作模式
	TF0=0;         //计数器溢出标志位
	TR0=1;         //允许定时器T0计数
	TH0=47104/256;
	TL0=47104%256;//计时20ms，11.0592MHz
	EA=1;         //开总中断
	ET0=1;        //开定时器0中断
	IPH=IPH&0xFD;//中断优先级控制寄存器高，置零PT0H
	PT0=0;       //中断优先级控制寄存器低，置零PT0
}

当程序只用一个中断时，IPH、PT0也可不配置，默认该中断优先级为最低。

4、LCD1602显示函数（此显示函数来自b站江科大自化协up主）

#include 
#include //延时函数_nop_()头文件
//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0

//函数定义：
/**
  * @brief  LCD1602延时函数，11.0592MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()
{
	unsigned char i, j;
	_nop_();
	i = 2;
	j = 199;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

/**
  * @brief  LCD1602写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
	LCD_RS=0;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Command;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
	LCD_RS=1;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Data;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602设置光标位置
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
	if(Line==1)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
	}
	else if(Line==2)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
	}
}

/**
  * @brief  LCD1602初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Init()
{
	LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
	LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
	LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
	LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		LCD_WriteData(String[i]);
	}
}

/**
  * @brief  返回值=X的Y次方
  */
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
	unsigned char i;
	int Result=1;
	for(i=0;i<Y;i++)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;
}

/**
 * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字
 * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
 * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
 * @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535
 * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
 * @retval 无
  */
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

5、主函数(main)

主函数中需调用Timer0Init、LCD1602函数等，包含的头文件如下：

#include 
#include "Timer0Init.h"   //定时器初始化函数头文件
#include "LCD1602.h"      //LCD1602显示函数头文件
#include        //字符串比较函数头文件

• Timer0Init.h头文件代码如下：

#ifndef __TIMER0INIT_H__
#define __TIMER0INIT_H__
	
void Timer0Init();
	
#endif

• LCD1602.h头文件代码如下：

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__

void LCD_Init();
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);

#endif

• 字符串比较函数头文件string.h

因在LCD1602上显示汉字较为麻烦，而时钟的年、月、日、时、分、秒，星期等汉字不便于显示在LCD1602显示屏上，若都不显示或者年月日用“-”代替显得较为随意，不够美观。此处月份和星期采用英文缩写显示，将月份和星期分别初始化在数组中，而字符串比较函数就是判断实时下的月份和星期。

char month[13][6]={" ","Jan.","Feb.","Mar.","Apr.","May.","Jun.","Jul.","Aug.","Sept.","Oct.","Nov.","Dec."};
idata char week[8][6]={" ","Mon.","Tues.","Wed.","Thur.","Fri.","Sat.","Sun."}; //单片机RAM前128字节不够用，使用RAM前256字节，变量类型前（后）加idata

• 初始化时间，变量定义与解释如下：

unsigned int i=0,j=59,k=23,day=2,mon=5,year=2022,wek=1;   //初始时间

其中i表示秒，j表示分，k表示时，day表示天，mon表示月，year表示年，wek表示星期。

• 显示效果如下图所示：

• main函数代码如下：

#include 
#include "Timer0Init.h"   //定时器初始化函数头文件
#include "LCD1602.h"      //LCD1602显示函数头文件
#include        //字符串比较函数头文件
unsigned int i=56,j=59,k=23,day=2,mon=5,year=2022,wek=1;   //初始时间
char month[13][6]={" ","Jan.","Feb.","Mar.","Apr.","May.","Jun.","Jul.","Aug.","Sept.","Oct.","Nov.","Dec."};
idata char week[8][6]={" ","Mon.","Tues.","Wed.","Thur.","Fri.","Sat.","Sun."}; //单片机RAM前128字节不够用，使用RAM前256字节，变量类型前（后）加idata

void main()
{
	Timer0Init();                   //定时器初始化
	LCD_Init();                     //LCD1602初始化  
	LCD_ShowString(2,3,":");        //在屏幕第二行第三列显示冒号  
	LCD_ShowString(2,6,":");        //在屏幕第二行第六列显示冒号  
	LCD_ShowString(1,3,"th");       //在屏幕第一行第三列显示th,代表日期的“号”  
	while(1)
	{
		LCD_ShowNum(2,7,i,2);             //在屏幕的第二行第七列更新显示秒
		LCD_ShowNum(2,4,j,2);             //在屏幕的第二行第四列更新显示分
		LCD_ShowNum(2,1,k,2);             //在屏幕的第二行第一列更新显示时
		LCD_ShowNum(1,1,day,2);           //在屏幕的第一行第一列更新显示天
		LCD_ShowString(1,6,month[mon]);   //在屏幕的第一行第六列更新显示月
		LCD_ShowNum(1,11,year,4);         //在屏幕的第一行第十一列更新显示年
		LCD_ShowString(2,11,week[wek]);   //在屏幕的第二行第十一列更新显示星期
	}
}

void Timer0_Rountine(void) interrupt 1
{
	static unsigned int cont;
	TH0=47104/256;
	TL0=47104%256;                      //定时器T0重装载值,溢出率为20ms/次
	cont++;
	if(cont>=50)                        //判断计时是否满1s
	{
		cont=0;
		i++;
		if(i>=60)                         //判断计时是否满1min
		{
			i=0;
			j++;
			if(j>=60)                       //判断计时是否满1h
			{
				j=0;
				k++;
				if(k>=24)                     //判断计时是否满1天
				{
					k=0;
					day++;
					wek++;
					if(wek>7)                   //判断计时是否满1周
					{
						wek=1;
					}
					
					//判断此时是否为4、6、9、11月
					if((strcmp(month[mon],"Apr.")==0)||(strcmp(month[mon],"Jun.")==0)||(strcmp(month[mon],"Sept.")==0)||(strcmp(month[mon],"Nov.")==0))
					{
						if(day>30)
						{
							day=1;
							mon++;
						}
					}
					
					//判断此时是否为1、3、5、7、8、10、12月
					else if((strcmp(month[mon],"Jan.")==0)||(strcmp(month[mon],"Mar.")==0)||(strcmp(month[mon],"May.")==0)||(strcmp(month[mon],"Jul.")==0)||(strcmp(month[mon],"Aug.")==0)||(strcmp(month[mon],"Oct.")==0)||(strcmp(month[mon],"Dec.")==0))
					{
						if(day>31)
						{
							day=1;
							mon++;
							if(mon>12)
							{
								mon=1;
								year++;
							}
						}
					}
					
					//若以上都不满足，即为2月
					else 
					{
						if(((year%4==0)&&(year%100!=0))||(year%400==0))   //判断是否为闰年
						{
							if(day>29)
							{
								day=1;
								mon++;
							}
						}
						else
						{
							if(day>28)
							{
								day=1;
								mon++;
							}
						}
					}
				}
			}
		}
	}
}