基于STM32定时中断的电子闹钟设计

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2020-5-29 01:16 上传

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一、系统主要功能
可以通过LCD的输出显示公历和农历时间，通过按键设置时间和闹钟；通过蜂鸣器响应闹钟。

三、电路原理图、接口、硬件构成

1.原理图

2.接口

本次实验使用了串口、定时器、中断接口。

3.硬件组成

(1)实验设计程序流程图如图左所示，中断流程图如图右所示。

              (2)该设计分为软件设计和硬件设计两大模块，硬件电路由 ARM 最小系统电路、时钟显示电路和闹钟提醒电路组成，采用stm32f103RCT6芯片，芯片管脚图示如下。

(3)时钟电路

此电路主要是复位电路和时钟电路两部分，其中复位电路采用按键手动复位和上电自动复位组合，电路如图所示：晶振采用的是 8MHz 和 32.786KHz ， 8MKz 分别接 STM32 的 5 脚和 6 脚， 32.786KHz 分别接 STM32 的 3 脚和 4 脚。

(4)闹钟提醒电路

本次实验设计的闹钟提醒电路为蜂鸣器电路，接入芯片的PC7引脚，当时间为设置闹钟时间时，蜂鸣器工作，发出响声，提醒电路如图所示。

四、核心代码（带注释）

1. #include "delay.h"
   
2. #include "sys.h"
   
3. #include "lcd.h"
   
4. #include "dht11.h"
   
5. #include "ds1302.h"
   
6. #include "KEY.h"
   
7. #include "beep.h"
   
8. u8 temp;
   
9. u8 humi;
   
10. u8 t=0;            
    
11. u8 flag=0,flag1=0,flag2=0,flag3=1;
    
12. u8 a,b,c;
    
13. int min1=10,hour1=10;
    
14. DHT11_Data_TypeDef DHT11_Data;
    
15. void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
    
16. {
    
17.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
18.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
19. 
    
20.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
    
21. 
    
22.     //定时器TIM3初始化
    
23.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载计时器的值   
    
24.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    
25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    
26.     TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
    
27. 
    
28.     TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断，允许更新中断
    
29.     //中断优先级NVIC设置
    
30.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM中断
    
31.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
    
32.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
    
33.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
    
34.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //初始化NVIC寄存器
    
35.     TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);  //使能TIMx                    
    
36. }
    
37. void gui0(u8 mode)
    
38. {
    
39. LCD_ShowPicture(0,0,480,320);
    
40. if(flag3==1)
    
41. {
    
42. LCD_ShowPicture3(445,0,479,34);
    
43. }
    
44. LCD_ShowChinese(0+40,0,0,BLUE,32,mode);//字
    
45. LCD_ShowChinese(32+40,0,8,BLUE,32,mode);
    
46. LCD_ShowChinese(64+40,0,9,BLUE,32,mode);
    
47. LCD_ShowChinese(96+40,0,10,BLUE,32,mode);
    
48. LCD_ShowNum(52,40,temp,2,BLUE,32,mode);//温度
    
49. LCD_ShowChinese(132,40,12,BLUE,32,mode);
    
50. 
    
51. LCD_ShowChinese(128+80+30,0,0,BLUE,32,mode);
    
52. LCD_ShowChinese(160+80+30,0,8,BLUE,32,mode);
    
53. LCD_ShowChinese(192+80+30,0,11,BLUE,32,mode);
    
54. LCD_ShowChinese(224+80+30,0,10,BLUE,32,mode);
    
55. LCD_ShowNum(248+30,40,humi,2,BLUE,32,mode);
    
56. LCD_ShowChar(280+30,40,'%',BLUE,32,mode);
    
57. 
    
58. LCD_ShowNum(20,80,hour/10,1,BLUE,160,mode);//时间
    
59. LCD_ShowNum(110,80,hour%10,1,BLUE,160,mode);
    
60. LCD_ShowChar(200,65,':',BLUE,160,mode);
    
61. LCD_ShowNum(290,80,min/10,1,BLUE,160,mode);
    
62. LCD_ShowNum(380,80,min%10,1,BLUE,160,mode);
    
63. LCD_ShowNum(0,250,year+2000,4,BLUE,32,mode);
    
64. LCD_ShowChinese(64,250,13,BLUE,32,mode);
    
65. LCD_ShowNum(96,250,month,2,BLUE,32,mode);
    
66. LCD_ShowChinese(128,250,14,BLUE,32,mode);
    
67. LCD_ShowNum(160,250,day,2,BLUE,32,mode);
    
68. LCD_ShowChinese(192,250,15,BLUE,32,mode);
    
69. LCD_ShowChinese(224,250,16,BLUE,32,mode);
    
70. LCD_ShowChinese(256,250,week,BLUE,32,mode);
    
71. 
    
72. LCD_ShowNum(0,283,hour1,2,BLUE,32,mode);
    
73. LCD_ShowChar(33,283,':',BLUE,32,mode);
    
74. LCD_ShowNum(50,283,min1,2,BLUE,32,mode);
    
75. }
    
76. void keyscan(u8 mode)
    
77. {
    
78. switch(t)
    
79.                             {                                                      
    
80.                                           case KEY0_PRES:
    
81.     if(min1==min&&hour1==hour)
    
82.    {
    
83.     flag2=1;
    
84.     BEEP(OFF);
    
85.    }
    
86.                                                         switch(flag)
    
87.      {
    
88.      case 1: hour++; if(hour>23)hour=0;LCD_ShowPicture2(20,80,190,240); LCD_ShowNum(20,80,hour/10,1,BLUE,160,mode);//时间
    
89. LCD_ShowNum(110,80,hour%10,1,BLUE,160,mode);break;
    
90.         case 2: min++;  if(min>59) min=0;LCD_ShowPicture2(290,80,460,240);LCD_ShowNum(290,80,min/10,1,BLUE,160,mode);
    
91.                 LCD_ShowNum(380,80,min%10,1,BLUE,160,mode); break;
    
92.         case 3: year++; LCD_ShowPicture2(0,250,64,282); LCD_ShowNum(0,250,year+2000,4,BLUE,32,mode);break;
    
93.         case 4: month++; if(month>12) month=1;LCD_ShowPicture2(96,250,128,282);  LCD_ShowNum(96,250,month,2,BLUE,32,mode);break;
    
94.         case 5: day++;   if(day>31) day=1; LCD_ShowPicture2(160,250,192,282);LCD_ShowNum(160,250,day,2,BLUE,32,mode); break;
    
95.         case 6: week++; if(week>7)  week=1; LCD_ShowPicture2(256,250,288,282);LCD_ShowChinese(256,250,week,BLUE,32,mode);break;
    
96.         case 7: hour1++; if(hour1>23)hour1=0;LCD_ShowPicture2(0,283,32,315); LCD_ShowNum(0,283,hour1,2,BLUE,32,mode);break;
    
97.         case 8: min1++;  if(min1>59)min1=0;LCD_ShowPicture2(50,283,82,315);LCD_ShowNum(50,283,min1,2,BLUE,32,mode);break;
    
98.         case 9: flag3=1; LCD_ShowPicture3(445,0,479,34); break;
    
99.                     default: break;
    
100.      }
     
101.                                                         break;
     
102.                                           case KEY1_PRES:
     
103.        if(min1==min&&hour1==hour)
     
104.    {
     
105.     flag2=1;
     
106.     BEEP( OFF );
     
107.    }
     
108.                                           switch(flag)
     
109.      {
     
110.         case 1: hour--; if(hour<0)hour=23; LCD_ShowPicture2(20,80,190,240);LCD_ShowNum(20,80,hour/10,1,BLUE,160,mode);//时间
     
111. LCD_ShowNum(110,80,hour%10,1,BLUE,160,mode); break;
     
112.         case 2: min--;  if(min<0) min=59; LCD_ShowPicture2(290,80,460,240);LCD_ShowNum(290,80,min/10,1,BLUE,160,mode);
     
113. LCD_ShowNum(380,80,min%10,1,BLUE,160,mode); break;
     
114.         case 3: year--; LCD_ShowPicture2(0,250,64,282); LCD_ShowNum(0,250,year+2000,4,BLUE,32,mode);break;
     
115.         case 4: month--; if(month<1) month=12; LCD_ShowPicture2(96,250,128,282); LCD_ShowNum(96,250,month,2,BLUE,32,mode);break;
     
116.         case 5: day--;   if(day<1) day=31; LCD_ShowPicture2(160,250,192,282);LCD_ShowNum(160,250,day,2,BLUE,32,mode);  break;
     
117.         case 6: week--; if(week<1)  week=7; LCD_ShowPicture2(256,250,288,282);LCD_ShowChinese(256,250,week,BLUE,32,mode); break;
     
118.         case 7: hour1--; if(hour1<0)hour1=23;LCD_ShowPicture2(0,283,32,315); LCD_ShowNum(0,283,hour1,2,BLUE,32,mode);break;
     
119.         case 8: min1--;  if(min1<0)min1=59;LCD_ShowPicture2(50,283,82,315);LCD_ShowNum(50,283,min1,2,BLUE,32,mode);break;
     
120.         case 9: flag3=0; LCD_ShowPicture2(445,0,480,36);break;
     
121.                     default: break;
     
122.      }
     
123.                                                         break;
     
124.                                           case WKUP_PRES:                                         
     
125.                                                         cc1();flag++;
     
126.            switch(flag)
     
127.   {
     
128.     case 1:  TIM_Cmd(TIM3, DISABLE); LCD_DrawLine(20,242,190,243,BLUE);break;
     
129.     case 2: LCD_ShowPicture1(242,243);LCD_DrawLine(290,242,460,243,BLUE);   break;
     
130.     case 3: LCD_ShowPicture1(242,243); LCD_DrawLine(0,287,64,288,BLUE);break;
     
131.     case 4: LCD_ShowPicture1(287,288);LCD_DrawLine(96,287,128,288,BLUE);break;
     
132.     case 5: LCD_ShowPicture1(287,288);  LCD_DrawLine(160,287,192,288,BLUE); break;
     
133.     case 6: LCD_ShowPicture1(287,288);LCD_DrawLine(256,287,288,288,BLUE); break;
     
134.     case 7: LCD_ShowPicture1(287,288);  LCD_DrawLine(0,316,32,317,BLUE);break;
     
135.     case 8: LCD_ShowPicture1(316,317); LCD_DrawLine(50,316,82,317,BLUE);break;
     
136.     case 9: LCD_ShowPicture1(316,317); LCD_DrawLine(445,37,479,38,BLUE);break;
     
137.     case 10: LCD_ShowPicture2(445,37,479,38); ds_wtime();a=sec;b=min;c=hour;TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);flag=0;break;
     
138.                             default:                break;
     
139.               }
     
140.          break;
     
141.    default:               delay_ms(5);              break;
     
142. }
     
143. }
     
144. int main(void)
     
145. {
     
146.               delay_init();                  
     
147.               NVIC_Configuration();              
     
148.   DHT11_Init ();
     
149.   KEY_Init();
     
150.   BEEP_GPIO_Config();            
     
151.   BEEP( OFF );
     
152.   TIM3_Int_Init(9999,7199);
     
153.   ds1302_init();
     
154.   ds_read_time();
     
155.   cc();
     
156.   a=sec;
     
157.   b=min;
     
158.   c=hour;
     
159.   Lcd_Init();                                         
     
160.   LCD_Clear(WHITE);
     
161.   gui0(1);
     
162.   TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
     
163.               while(1)
     
164. {            
     
165. t=KEY_Scan(0);
     
166.   keyscan(1);
     
167.    if( DHT11_Read_TempAndHumidity (&DHT11_Data ) == SUCCESS&&flag==0)
     
168. {
     
169.    temp=DHT11_Data.temp_int;
     
170.    humi=DHT11_Data.humi_int;
     
171. LCD_ShowPicture2(52,40,84,72);
     
172. LCD_ShowPicture2(278,40,310,72);
     
173. LCD_ShowNum(52,40,temp,2,BLUE,32,1);
     
174. LCD_ShowNum(278,40,humi,2,BLUE,32,1);
     
175. }
     
176. if(flag==0&&min1==min&&hour1==hour&&flag2==0&&flag3==1)
     
177. {
     
178. BEEP( ON );
     
179. }
     
180. }
     
181. }

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