（51单片机）LCD显示日期时间时钟（DS1302时钟模块教学）（LCD1602教程）

发布于：2025-04-16 ⋅ 阅读:(21) ⋅ 点赞:(0)

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代码解析与教程：

效果视频：

源代码

如上图将5个文放在Keli5 中即可，然后烧录在单片机中就行了

烧录软件用的是STC-ISP，不知道怎么安装的可以去看江科大的视频：

【51单片机入门教程-2020版程序全程纯手打从零开始入门】https://www.bilibili.com/video/BV1Mb411e7re?p=2&vd_source=ada7b122ae16cc583b4add52ad89fd5e

源代码：

头文件要记得宏定义和重定义，避免重复调用：

#ifndef _Timer0_h_//名字根据文件名定义即可
#define _Timer0_h_

//声明函数……

#endif

main.c

#include <STC89C5xRC.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS1302.h"

//主程序
void main(){
	LCD_Init();//LCD1602初始化
	DS1302_Init();//DS1302初始化
	LCD_ShowString(1,1,"  -  -  ");//LCD显示年月日间隔符号
	LCD_ShowString(2,1,"  :  :  ");//LCD显示时分秒间隔符号
	DS1302_SetTime();//初始化设定日期时间
	
	while(1){
		DS1302_ReadTime();//改变定义并读取日期时间
		LCD_ShowNum(1,1,DS1302_Time[0],2);//显示年
		LCD_ShowNum(1,4,DS1302_Time[1],2);//显示月
		LCD_ShowNum(1,7,DS1302_Time[2],2);//显示日
		LCD_ShowNum(2,1,DS1302_Time[3],2);//显示时
		LCD_ShowNum(2,4,DS1302_Time[4],2);//显示分
		LCD_ShowNum(2,7,DS1302_Time[5],2);//显示秒
	}
}

LCD1602.c

#include <STC89C5xRC.H>


//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，12MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 11;
	j = 190;
	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指定位置上显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的字符
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	LCD_WriteData(Char);
}

/**
  * @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');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
  * @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：-32768~32767
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	unsigned int Number1;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	if(Number>=0)
	{
		LCD_WriteData('+');
		Number1=Number;
	}
	else
	{
		LCD_WriteData('-');
		Number1=-Number;
	}
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
  * @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：0~0xFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i,SingleNumber;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
		if(SingleNumber<10)
		{
			LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
		}
		else
		{
			LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
		}
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
  * @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：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowBinNum(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(2,i-1)%2+'0');
	}
}

LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__

//用户调用函数：
void LCD_Init();//初始化
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);//显示单个字符
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);//显示字符串
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示数字
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);//显示带符号数字
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示十进制数字
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示二进制数字

#endif

DS1302.c

#include <STC89C5xRC.H>

//初始化定义引脚
sbit DS1302_SCLK=P3^6;
sbit DS1302_IO=P3^4;
sbit DS1302_CE=P3^5;

//宏定义日期，和写入保护地址
#define DS1302_S 0x80//秒
#define DS1302_M 0x82//分
#define DS1302_H 0x84//时
#define DS1302_D 0x86//日
#define DS1302_MON 0x88//月
#define DS1302_DAY 0x8A//星期
#define DS1302_Y 0x8C//年
#define DS1302_WP 0x8E//写入保护

//初始化定义日期时间数组
//对应年月 日 时 分 秒 星期
unsigned char DS1302_Time[]={25,4,15,20,59,55,2};

//十进制转BCD进制函数
unsigned char HEX_BCD(unsigned char n){
	return n/10*16+n%10;
}
//BCD进制转十进制函数
unsigned char BCD_HEX(unsigned char n){
	return n/16*10+n%16;
}

//DS1302的初始化函数
void DS1302_Init(){
	DS1302_CE=0;
	DS1302_SCLK=0;
}

//DS1302的写入函数
//第一个参数Command是命令字，第二个参数Data是数据
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command,Data){
	unsigned char i;//循环，移位计数
	DS1302_CE=1;//改变为高电平，写入
	for(i=0;i<8;i++){//循环8次，写入寄存器
		DS1302_IO=Command&(0x01<<i);//低位在前，获取Command的最低位，左移获得当前位
		DS1302_SCLK=1;//改变高电位，写入寄存器
		DS1302_SCLK=0;//改变低电位，准备写入寄存器
	}
	for(i=0;i<8;i++){//循环8次，写8个数据
		DS1302_IO=Data&(0x01<<i);//低位在前，获取Command的最低位，左移获得当前位
		DS1302_SCLK=1;//改变高电位，写入数据
		DS1302_SCLK=0;//改变低电位，准备写入数据
	}
	DS1302_CE=0;//恢复，初始化
}

//DS1302的读入函数
//第一个参数Command是命令字
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command){
	unsigned char i,Data=0x00;//循环，移位计数；数据
	Command|=0x01;//清空，使最后一位为1；
	DS1302_CE=1;//改变为高电平，写入
	for(i=0;i<8;i++){//循环8次，读寄存器
		DS1302_IO=Command&(0x01<<i);//低位在前，获取Command的最低位，左移获得当前位
		DS1302_SCLK=0;//改变低电位，准备读寄存器
		DS1302_SCLK=1;//改变高电位，读寄存器
	}
	for(i=0;i<8;i++){
		DS1302_SCLK=1;//改变高电位，读数据
		DS1302_SCLK=0;//改变低电位，准备读数据
		if(DS1302_IO==1){Data=Data|(0x01<<i);}//低位在前，初始化Data的最低位为1，左移初始化当前位为1
	}
	DS1302_CE=0;//恢复，初始化
	DS1302_IO=0;//恢复，初始化
	return Data;//返回值为当前数据
}

//设定日期时间函数
void DS1302_SetTime(){
	//数据必须为BCD，因此转换
	DS1302_WriteByte(DS1302_WP,0x00);//关闭写入保护
	DS1302_WriteByte(DS1302_Y,HEX_BCD(DS1302_Time[0]));//写入年
	DS1302_WriteByte(DS1302_MON,HEX_BCD(DS1302_Time[1]));//写入月
	DS1302_WriteByte(DS1302_D,HEX_BCD(DS1302_Time[2]));//写入日
	DS1302_WriteByte(DS1302_H,HEX_BCD(DS1302_Time[3]));//写入时
	DS1302_WriteByte(DS1302_M,HEX_BCD(DS1302_Time[4]));//写入分
	DS1302_WriteByte(DS1302_S,HEX_BCD(DS1302_Time[5]));//写入秒
	DS1302_WriteByte(DS1302_DAY,HEX_BCD(DS1302_Time[6]));//写入星期
	DS1302_WriteByte(DS1302_WP,0x80);//打开写入保护
}

//改变定义并读取日期时间函数
void DS1302_ReadTime(){
	//数据必须为十进制，因此转换
	unsigned char Temp;//定义临时变量
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_Y);
	DS1302_Time[0]=BCD_HEX(Temp);//读年
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_MON);
	DS1302_Time[1]=BCD_HEX(Temp);//读月
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_D);
	DS1302_Time[2]=BCD_HEX(Temp);//读日
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_H);
	DS1302_Time[3]=BCD_HEX(Temp);//读时
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_M);
	DS1302_Time[4]=BCD_HEX(Temp);//读分
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_S);
	DS1302_Time[5]=BCD_HEX(Temp);//读秒
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_DAY);
	DS1302_Time[6]=BCD_HEX(Temp);//读日期
}

DS1302.h

#ifndef __DS1302_H__
#define __DS1302_H__

//用户调用函数：
extern unsigned char DS1302_Time[];//声明数组
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command);//声明读数据函数
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command,Data);//声明写数据函数
void DS1302_Init();//声明初始化函数
void DS1302_ReadTime();//声明读日期时间函数
void DS1302_SetTime();//声明设置日期时间函数
unsigned char BCD_HEX(unsigned char n);//声明BCD转十进制
unsigned char HEX_BCD(unsigned char n);//声明十进制转BCD
#endif

代码解析与教程：

LCD1602模块

包含源代码与头文件，不需要知道怎么实现的会用即可，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；使用格式：（参考江科大的视频素材）

LCD1602相关重要知识：

LCD1602有两上下两行显示屏，每行各有16个小显示屏，如上图中的LCD_ShowString(1,3,"Hello"),第一个参数是第一行还是第二行，第2个参数是对应第几行的第几个小显示屏，最后一个是输出的东西，同理，到LCD_ShowNum(1,9,123,3)里，前三个和前面一样，最后一个参数是显示的位数，不够就在前面补0，例如输入1，参数为4，显示就是0001，输入23，参数为3，显示就是023

上图是LCD1602的开发原理模块图，由图可知，P10-P17是控制显示屏的重点；像矩阵那样，S1，由P17和P13控制，同理，其他按键一样，由于开发板限制，我们一般使用列遍历来控制按键，例如：S1,S5,S9,S13他们四个共用P13，所以将其为1列，将P13设定为1，P17设定为0，S1就会亮，其他按键同理。

DS1302模块

包含源代码与头文件，需要知道怎么实现的，会用，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；

先看原理图：

图中可以知道SCLK，IO，CE的地址，因此，在代码中定义地址：
//初始化定义引脚
sbit DS1302_SCLK=P3^6;
sbit DS1302_IO=P3^4;
sbit DS1302_CE=P3^5;
上面是读，下面是写，定义好地址后；如图，只有在CE=1（高电平）时，操作才能实现；SCLK上升就是从0变1，下降就是1变0；IO前半部分就是寄存器（不需要怎么理解），后半部分是数据。

先看下面的读操作（相对简单）:首先CE=1；SCLK从头上升下降到尾，全程写入寄存器和数据；IO的R/W=0，就是写；最后一个固定为1；
再看上面的读操作（相对简单）:首先CE=1；SCLK从头上升下降到中间（读寄存器），然后下降上升开始转换成读数据；IO的R/W=1，就是读；最后一个固定为1；

RTC就是IO总体部分，序号1是Read读的地址，序号2是Write写的地址，第一列是秒，第二列是分，以此类推看图中英文确定作用，WP是写入保护；Address/Command Byte就是IO元素部分，在读写操作时，低位在前。这部分又叫寄存器地址，或者命令符，来看相关代码：
//DS1302的写入函数
//第一个参数Command是命令字，第二个参数Data是数据
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command,Data){
	unsigned char i;//循环，移位计数
	DS1302_CE=1;//改变为高电平，写入
	for(i=0;i<8;i++){//循环8次，写入寄存器
		DS1302_IO=Command&(0x01<<i);//低位在前，获取Command的最低位，左移获得当前位
		DS1302_SCLK=1;//改变高电位，写入寄存器
		DS1302_SCLK=0;//改变低电位，准备写入寄存器
	}
	for(i=0;i<8;i++){//循环8次，写8个数据
		DS1302_IO=Data&(0x01<<i);//低位在前，获取Command的最低位，左移获得当前位
		DS1302_SCLK=1;//改变高电位，写入数据
		DS1302_SCLK=0;//改变低电位，准备写入数据
	}
	DS1302_CE=0;//恢复，初始化
}

//DS1302的读入函数
//第一个参数Command是命令字
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command){
	unsigned char i,Data=0x00;//循环，移位计数；数据
	Command|=0x01;//清空，使最后一位为1；
	DS1302_CE=1;//改变为高电平，写入
	for(i=0;i<8;i++){//循环8次，读寄存器
		DS1302_IO=Command&(0x01<<i);//低位在前，获取Command的最低位，左移获得当前位
		DS1302_SCLK=0;//改变低电位，准备读寄存器
		DS1302_SCLK=1;//改变高电位，读寄存器
	}
	for(i=0;i<8;i++){
		DS1302_SCLK=1;//改变高电位，读数据
		DS1302_SCLK=0;//改变低电位，准备读数据
		if(DS1302_IO==1){Data=Data|(0x01<<i);}//低位在前，初始化Data的最低位为1，左移初始化当前位为1
	}
	DS1302_CE=0;//恢复，初始化
	DS1302_IO=0;//恢复，初始化
	return Data;//返回值为当前数据
}
由上可知，SCLK每次变化电平，就会进行数据的读写操作，但由于数据是先进先出的，所以低位在前。

宏定义日期时间地址，提高代码可读性，便于修改和维护，代码：
//宏定义日期，和写入保护地址
#define DS1302_S 0x80//秒
#define DS1302_M 0x82//分
#define DS1302_H 0x84//时
#define DS1302_D 0x86//日
#define DS1302_MON 0x88//月
#define DS1302_DAY 0x8A//星期
#define DS1302_Y 0x8C//年
#define DS1302_WP 0x8E//写入保护
其余代码，注释很详细：
//初始化定义日期时间数组
//对应年月 日 时 分 秒 星期
unsigned char DS1302_Time[]={25,4,15,20,59,55,2};

//十进制转BCD码函数
unsigned char HEX_BCD(unsigned char n){
	return n/10*16+n%10;
}
//BCD码转十进制函数
unsigned char BCD_HEX(unsigned char n){
	return n/16*10+n%16;
}

//DS1302的初始化函数
void DS1302_Init(){
	DS1302_CE=0;
	DS1302_SCLK=0;
}
数组是初始化日期时间；

转换进制函数，以及BCD码是什么：

配合上述所有知识，数组，读写操作，进制转换，宏定义等知识点；设置日期时间，改变定义读日期时间代码：
//设定日期时间函数
void DS1302_SetTime(){
	//数据必须为BCD，因此转换
	DS1302_WriteByte(DS1302_WP,0x00);//关闭写入保护
	DS1302_WriteByte(DS1302_Y,HEX_BCD(DS1302_Time[0]));//写入年
	DS1302_WriteByte(DS1302_MON,HEX_BCD(DS1302_Time[1]));//写入月
	DS1302_WriteByte(DS1302_D,HEX_BCD(DS1302_Time[2]));//写入日
	DS1302_WriteByte(DS1302_H,HEX_BCD(DS1302_Time[3]));//写入时
	DS1302_WriteByte(DS1302_M,HEX_BCD(DS1302_Time[4]));//写入分
	DS1302_WriteByte(DS1302_S,HEX_BCD(DS1302_Time[5]));//写入秒
	DS1302_WriteByte(DS1302_DAY,HEX_BCD(DS1302_Time[6]));//写入星期
	DS1302_WriteByte(DS1302_WP,0x80);//打开写入保护
}

//改变定义并读取日期时间函数
void DS1302_ReadTime(){
	//数组内容为十进制，因此转换
	unsigned char Temp;//定义临时变量
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_Y);
	DS1302_Time[0]=BCD_HEX(Temp);//读年
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_MON);
	DS1302_Time[1]=BCD_HEX(Temp);//读月
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_D);
	DS1302_Time[2]=BCD_HEX(Temp);//读日
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_H);
	DS1302_Time[3]=BCD_HEX(Temp);//读时
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_M);
	DS1302_Time[4]=BCD_HEX(Temp);//读分
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_S);
	DS1302_Time[5]=BCD_HEX(Temp);//读秒
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_DAY);
	DS1302_Time[6]=BCD_HEX(Temp);//读日期
}

效果视频：

DS1302时钟

注：该代码是本人自己所写，可能不够好，不够简便，欢迎大家指出我的不足之处。如果遇见看不懂的地方，可以在评论区打出来，进行讨论，或者联系我。上述内容全是我自己理解的，如果你有别的想法，或者认为我的理解不对，欢迎指出！！！如果可以，可以点一个免费的赞支持一下吗？谢谢各位彦祖亦菲！！！！！