單晶片MCU STC12C5608AD的時鐘程式
使用MCU單晶片微處理機撰寫時鐘程式，是練習程式撰寫的常用題目，當然有使用ＲＴＣ晶片ＤＳ１３０２來負責年，月，日，時，分，秒的計數，但是也有可以使用內部的Ｔｉｍｅｒ０計時器中斷計時，來完成時鐘的功能，但是本次撰寫此文的目的，是在強化時鐘的準確性，無論是使用ＤＳ１３０２或是Ｔｉｍｅｒ０，都牽涉到石英晶體的振盪頻率的偏移率，像ＤＳ１３０２的ＲＴＣ晶片均需使用３２.７６８ＫＨｚ的頻率，而時鐘的準確性就與此振盪頻率有直接的關係，然而每一顆石英晶片的頻率多少都有些偏移，累積一段時間後，就會產生每天誤差數秒至幾分鐘，而如果使用ＭＣＵ內部的Ｔｉｍｅｒ０計時器中斷計時，更會因為ＭＣＵ的中斷時序的時間差，也更會產生時間累積誤差，再者是石英晶體本身為會因為工作溫度之高低產生振盪頻率的偏移，所以本次就是在構思在程式中加寫補償修正變數來修正差異，而此修正的絞數利用ＵＡＲＴ指令的方式來下達。
也許同好會覺得何以用ＵＡＲＴ下達指令的方式來修正補償變數，而不用單純的按鍵開關來設定，實在因為撰寫程式的重點在提供補償參數，所以就省略用按鍵掃瞄的方式，另外在時鐘顯示部份，也不用ＬＥＤ ７劃顯示器，而採用之前的Ｉ２Ｃ ＬＣＭ模組的方式來製作此實驗，希望同好能諒解之，期望無論先進或後輩參考的是如何修正時間累積誤差，與ＵＡＲＴ指令接收的方法．
以下是介紹所定義的指令集：
１）設定時間—時，分，秒
設定時，分，秒的時間
指令集頭碼（２ｂｙｔｅ） ０ｘ２０，０ｘａ５
指令碼（１ｂｙｔｅ） ０ｘ８０
參數一（１ｂｙｔｅ：秒） ０ｘ００～０ｘ５９
參數二（１ｂｙｔｅ：分） ０ｘ００～０ｘ５９
參數三（１ｂｙｔｅ：時） ０ｘ００～０ｘ２３
參數四～八（５ｂｙｔｅ預留） ０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００，
校閱總和碼（１ｂｙｔｅ） 就是從頭碼～參數八的１１ｂｙｔｅｓ的總和
舉例：一）設定時間２３時５９分０秒
２０ ａ５ ８０ ００ ５９ ２３ ００ ００ ００ ００ ００ ｃ１
２）設定時間—年，月，日
設定年，月，日的日期
指令集頭碼（２ｂｙｔｅ） ０ｘ２０，０ｘａ５
指令碼（１ｂｙｔｅ） ０ｘ８1
參數一（１ｂｙｔｅ：日） ０ｘ００～０ｘ３１
參數二（１ｂｙｔｅ：分） ０ｘ００～０ｘ１２
參數三（１ｂｙｔｅ：時） ０ｘ００～０ｘ１８
參數四～八（５ｂｙｔｅ預留） ０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００，
校閱總和碼（１ｂｙｔｅ） 就是從頭碼～參數八的１１ｂｙｔｅｓ的總和
舉例：設定日期１８年１２月３１日
２０ ａ５ ８１ ３１ １２ １８ ００ ００ ００ ００ ００ ａ１
３）設定時間補償參數—ＣＴｘ，ＣＴｙ，ＣＴｚ
目前定義三個變數，分別是ＣＴｘ，ＣＴｙ，ＣＴｚ
ＣＴｘ：正值，所增加Ｔｉｍｅｒ０計時數，每增加１，就是增加１個ｔ週期 ，也就是Ｔ０中斷時間增加一個１／ＸＴＡＬ頻率，以２２.１１８４ＭＨｚ，也就是４５.２１１ｎＳＥＣ（每一個ｎＳＥＣ是負９次方秒），相對的就是時間變慢
ＣＴｙ：負值，減少Ｔｉｍｅｒ０計時數，每設定１值，就是減少１個ｔ週期 ，相對的就是時間變快
ＣＴｚ：補秒數，這是在擴寫程式時，發現雖然有ＣＴｘ與ＣＴｙ兩個正負變數來修正Ｔｉｍｅｒ０計時數，但是仍然會有一天之累積誤差的情形，為了再進一步修正，可以利用此變數來補償之，使用的方式，就是先用ＣＴｘ與ＣＴｙ設定參數，但是讓時鐘走完一天時，有略為慢２３秒之內，再將所慢的秒數由此變數補償之，程式會依所設定的０～２３秒分配至每小時之中，舉例之，如果此ＣＴｚ為１２，那麼０時～１２時，在每一個滿５９分後，就自動加一秒，一直到１３時就不再補償加秒，如此就可以將時鐘所走慢的秒數加回來。
指令集頭碼（２ｂｙｔｅ） ０ｘ２０，０ｘａ５
指令碼（１ｂｙｔｅ） ０ｘ８２
參數一（１ｂｙｔｅ：秒） ０ｘ００～０ｘ９９
參數二（１ｂｙｔｅ：分） ０ｘ００～０ｘ９９
參數三（１ｂｙｔｅ：時） ０ｘ００～０ｘ２３
參數四～八（５ｂｙｔｅ預留） ０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００， ０ｘ００，０ｘ００，
校閱總和碼（１ｂｙｔｅ） 就是從頭碼～參數八的１１ｂｙｔｅｓ的總和
舉例：一）設定ＣＴｘ＝９９，ＣＴｙ＝０，ＣＴｚ＝１２
２０ ａ５ ８２ ９９ ００ １２ ００ ００ ００ ００ ００ ｆ２
4）設定顯示補償參數—ＣＴ，ＣＴｘ，ＣＴｙ，ＣＴｚ
有了以上三個指令，當然前兩個指令，設定時，分，秒與設定年，月，日後，都會在設定後直接顯示在ＬＣＭ的第一行，而第三個指令，因為將異動Ｔｉｍｅｒ０計時數，所以需要第四個指令來將目前ＭＣＵ程式內所設定的變數顯示出來，讓操作者參考，而顯示會於ＬＣＭ第二行ＣＴ，ＣＴｘ，ＣＴｙ與ＣＴｚ，請看圖示，如此顯示會在下一次新的指令被接收時清除之，而顯示所收到的ｕａｒｔ指令，而ＣＴ的值的基數５８８００，因為超過３２７６８，所以顯示—６７３６，也就是補數值６５５３６—５８８００。
指令集頭碼（２ｂｙｔｅ） ０ｘ２０，０ｘａ５
指令碼（１ｂｙｔｅ） ０ｘ８３
參數一（１ｂｙｔｅ：秒） ０ｘ００
參數二（１ｂｙｔｅ：分） ０ｘ００
參數三（１ｂｙｔｅ：時） ０ｘ００
參數四～八（５ｂｙｔｅ預留） ０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００， ０ｘ００，０ｘ００，
校閱總和碼（１ｂｙｔｅ） 就是從頭碼～參數八的１１ｂｙｔｅｓ的總和
舉例：指令０ｘ８３
２０ ａ５ ８３ ００ ００ ００ ００ ００ ００ ００ ００ ４８
＜＜各位同好，本實作的程式仍然不斷的增加新功能，因此會不定時的更新，請見諒＞＞
5）設定ＡＬＡＲＭ時間，ＡＬＭ＿ｈｒｓ與ＡＬＭ＿ｍｉｎ
再次增加新功能，就是增加ＡＬＡＲＭ的設定，如果設定了ＡＬＡＲＭ時間後，就會在年月日顯示區，採用交錯的方式顯示＂年月日＂與＂ＡＬＡＲＭ時分＂，如果ＡＬＡＲＭ未設定，也就是為０時０分時，就會停止交錯顯示的功能，只顯示年月日而已。
指令集頭碼（２ｂｙｔｅ） ０ｘ２０，０ｘａ５
指令碼（１ｂｙｔｅ） ０ｘ８４
參數一（０ｘ００） ０ｘ００
參數二（１ｂｙｔｅ：分） ０ｘ００
參數三（１ｂｙｔｅ：時） ０ｘ０８
參數四～八（５ｂｙｔｅ預留） ０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００，０ｘ００
校閱總和碼（１ｂｙｔｅ） 就是從頭碼～參數八的１１ｂｙｔｅｓ的總和
舉例：指令０ｘ８４
２０ ａ５ ８４ ００ ００ ０８ ００ ００ ００ ００ ００ ５１
本次單晶片時鐘實作所採用ＳＴＣ１２５６０８ＡＤ，而非ＳＴＣ８９Ｃ５４或ＡＴＭＡＥＬ８９Ｃ４０５２，是在介紹另一個小包裝，又具大容量程式空間，而最主要的可以利用簡單的ＩＳＰ工具，就可以將撰寫好的程式直接燒錄至單晶片微處理機內，而像ＡＴＭＥＬ８９Ｃ４０５２則需有特定的燒錄程式，而且容量只有４０９６個ＢＹＴＥＳ，不像ＳＴＣ１２５６ＸＸＡＤ系列，容量最大可以達３０ＫＢＹＴＥＳ，並且有不同之包裝下，Ｉ／Ｏ數也增加了許多，並且工作頻率可達３５ＭＨＺ，足足於相當於標準的８０５１的４２０ＭＨＺ之高，可以說是工作速度快８～１２倍，另外的就是有新增加了ＰＷＭ，Ａ／Ｄ轉換，同系列不同型號又有ＳＰＩ，ＡＤＣ，６個ＴＩＭＥＲ等功能，讓有心玩玩單晶片的人來說，非常容易入手，唯一的是在實作的過程，有些不明確的功能無法執行，只能暫且用取功的方式來完成實作。
這次的實作，著重於ＵＡＲＴ下達指令集來設定年，月，日，時，分，秒與計時器的補償修正變數，而採用的傳輸速率ＢＡＵＤＲＡＴＥ是１１５２００，８，Ｎ，１。同時為了配合ＵＡＲＴ傳輸速率，實作的ＭＣＵ工作頻率在２２。１１８４ＭＨＺ，為了簡化製作的過程，在顯示器的部份則是使用之前有介紹的Ｉ２Ｃ ＬＣＭ１６０２轉換介面。
以下表格是利用EXECL來試算石英振盪頻率偏移下，相對產生Ｔｉｍｅｒ０計時器中斷等的誤差值，再加上ＣＴ，ＣＴｘ，ＣＴｙ數值補償可修正的時間差
|
|
標準值 |
理想值 |
誤差值 |
模擬一 |
誤差值 |
模擬二 |
誤差值 |
模擬三 |
誤差值 |
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MCU石英晶體XTAL(Hz) |
|
22118400 |
|
22090000 |
|
22061000 |
|
22130000 |
|
|
系統時間週期 1/XTAL(ns) |
|
45.211 |
|
45.269 |
|
45.329 |
|
45.188 |
|
|
Timer 0的計時器設定值(CT+CTx-Cty) |
|
58921 |
|
58822 |
|
58830 |
|
59014 |
|
|
計時器CT設定值 |
58921 |
58921 |
|
58921 |
|
58921 |
|
58921 |
|
|
計時器CTx設定值 |
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
93 |
|
|
計時器CTy設定值 |
|
0 |
|
99 |
|
91 |
|
0 |
|
|
Timer 0的計時器中斷時間(ms) |
4000 |
3995.836 |
4.164 |
3994.251 |
5.749 |
4000.045 |
-0.045 |
4000.045 |
-0.045 |
|
每秒鐘的計算值(ms) |
1000 |
998.959 |
1.041 |
998.563 |
1.437 |
1000.011 |
-0.011 |
1000.011 |
-0.011 |
|
每分鐘的計算值(sec) |
60 |
59.938 |
0.062 |
59.914 |
0.086 |
60.001 |
-0.001 |
60.001 |
-0.001 |
|
每小時鐘的計算值(sec) |
3600 |
3596.252 |
3.748 |
3594.826 |
5.174 |
3600.041 |
-0.041 |
3600.041 |
-0.041 |
|
每天的計算值(sec) |
86400 |
86310.059 |
89.941 |
86275.817 |
124.183 |
86400.979 |
-0.979 |
86400.976 |
-0.976 |
/*-----------------------------------------------
檔案名稱：LT-TEST_04.c
程式說明： 此程式在撰寫一個由ＭＣＵ內部的 Timmer 0 計時器來實現時鐘,
而重點在構思不使用 RTC DS1302 晶片下, 只利用計時器定時中斷的功能,
並且在程式責寫時加入三個 CTx,CTy,CTz變數,來修正石英振盪晶體的頻率
之差異,而且可以利用UART指令來設定修正的數值.
附註 : STC12C5608AD 單晶片MCU
@2019/01/05 added BUZZ & ALARM command
------------------------------------------------*/
#include “reg52.h”
#include “stdio.h”
#include “stdlib.h”
#include “intrins.h”
#include “string.h”
#include "delay.c"
#include "I2CPCF8574.c" //I2C LCM 副程式
unsigned char* RC ="TEST_04 2019-01-01";
#define XTAL 22118400 //XTAL 外部石英晶體 22.1184 Mhz
#define BAUDRATE 115200 //UART BAUDRATE 115200,8,N,1
#define UARTSIZE 12 //Uart buffer size
#define BS 0x08 //\b backspace code
#define WAIT 10
#define WAIT5 5
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned int WORD;
typedef unsigned long DWORD;
//sbit SW_P32 = P3^2; //SWITCH P32
sbit LED_P33 = P3^3; //SWITCH P33
//sbit LCM_SDA = P3^4; //PCF8574AT SDA
//sbit LCM_SCL = P3^5; //PCF8574AT SCL
sbit LED_BLU = P3^7; //WIFI ENABLE
sbit LED_RED = P1^0; //
sbit LED_YEW = P1^1; //
sbit OUT_P12 = P1^2; //
sbit OUT_P13 = P1^3; //
sbit OUT_P14 = P1^4; //
sbit OUT_P15 = P1^5; //
sbit OUT0 =P2^0;
sbit OUT1 =P2^1;
sbit OUT2 =P2^2;
sbit OUT3 =P2^3;
sbit OUT4 =P2^4;
sbit OUT5 =P2^5;
sbit OUT6 =P2^6;
sbit OUT7 =P2^7;
/*------------------------------------------------
整體變數宣告
------------------------------------------------*/
bit Turn_flag=0,SetFlag=0,busy=0,LCD_flag,DISP_flag=0,BUZZ=0;
unsigned char temp[24];
unsigned char UART_buf[UARTSIZE]; //UART RCV Buffer
unsigned xdata AC_ms=0,Rcv_idx,AC_sec,AC_min,AC_hrs,AC_day,AC_mth,AC_yer,CTx,CTy,CTz;
unsigned xdata ALM_hrs,ALM_min;
unsigned short CT;
/*------------------------------------------------
函數聲明
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void);
void Init_Timer1(void);
void Uart_SendStr(unsigned char *value,unsigned int leng);
void Uart_PutChar(unsigned char dat);
void Uart_ISR_Handle(void);
void Uart_cmd(void); // UART接收指令處理副程式
void Sent_Uart(void); // UART送出訊息
void CHECK_year(void); // 萬年曆檢查副程式
/*------------------------------------------------
主程式
------------------------------------------------*/
void main(void)
{ unsigned char i=0,k; //
P1 = P2 = P3 =0xff; AUXR &= 0xbf;
CT=58921; // Timer 0 count down參數基值
Init_Timer0(); // 計時器初始化
Init_Timer1(); // UART baus rate
LCD1602_Device_Init(XIO_ID); //啟動I2C LCD介面板與 1602液晶螢幕
DelayMs(WAIT5); //需延遲待待LCD螢幕內部運作
for(i=0;i
SetFlag=0; // 完成 I2C-LCM的初啟程式.清除旗號
AC_ms=0;
LCD1602_Write_Command(XIO_ID,0x01); //清除螢幕內容, XIO_ID 需依 I2C PCF8574T(0x40) 或 PCF8574AT(0x70)
DelayMs(WAIT5);
AC_sec=AC_min=AC_hrs=0;AC_day=1;AC_mth=1;AC_yer=19;
ET0=1;
TR0=1;
ES=1;
EA=1; //打開總中斷
//**********************************
Uart_SendStr(RC,20); //system start, sent the system log to WIFI
DelayMs(WAIT5);
// if(AC_hrs>=10) { sprintf(temp," %2d/%2d ",(int)AC_mth,(int)AC_day); }
// else
{ sprintf(temp,"%2d/%d/%d ",(int)AC_yer,(int)AC_mth,(int)AC_day); } // 顯示 年/月/日 時間;
if(RI==0) { LCD1602_Write_String(XIO_ID,0,0,temp); }
Rcv_idx=0;CTx=CTy=0;
// sprintf(temp,"CT%5d x%2d y%2d ",(short)(CT+CTx),(int)CTx,(int)CTy); //顯示 CT, CTx 與 CTy 的數值
// if(RI==0) {LCD1602_Write_String(XIO_ID,0,1,temp);}
DelayMs(2000);
while(1) //主程式
{ BUZZ=1;ALM_hrs=0;ALM_min=0;
START:
//**************************
ES=1;
if(SetFlag==1) //UART HAD COMMAND RECIVED
{ DISP_flag=0;
k=0;
//****** UART CHECKSUM
for(i=0;i<10;i++) k="k%256+(int)UART_buf[i];}" p="">
if((int)UART_buf[11] != k) //比對CHECKSUM值
{ SetFlag=0;Rcv_idx=0;goto START_A;}
else { Uart_cmd(); }
START_A: //顯示接收到的 UART DATA
if(DISP_flag==0)
{
sprintf(temp,"%02x%02x%02x%02x",(int)UART_buf[2],(int)UART_buf[3],(int)UART_buf[4],(int)UART_buf[5]);
LCD1602_Write_String(XIO_ID,0,1,temp);
sprintf(temp,"%02x %02x<%02x",(int)uart_buf[6],(int)uart_buf[11],(int)k); p="">
LCD1602_Write_String(XIO_ID,8,1,temp);
}
SetFlag=0;
}
//****************************
if(Turn_flag==1 )
{ LED_RED=~LED_RED;
if(AC_min>=60 ) // 是否時間"分"已滿60分
{ AC_min=0;AC_hrs++;
if(CTz >= AC_hrs) // 判斷是否需要補加"秒"數
{ AC_min++; }
}
if(AC_hrs>=24 ) // 判斷是否已滿24小時
{ AC_hrs=0;AC_day++;
CHECK_year(); //萬年曆檢核
}
if((AC_sec%2)==0 && (ALM_hrs!=0 || ALM_min!=0)) { sprintf(temp,"A%d/%2d ",(int)ALM_hrs,(int)ALM_min); } // 顯示 ALARM時間
else { sprintf(temp,"%2d/%d/%d ",(int)AC_yer,(int)AC_mth,(int)AC_day); } // 顯示 年/月/日 時間;
if(RI==0) { LCD1602_Write_String(XIO_ID,0,0,temp); }
sprintf(temp,"%2d:%2d:%2d",(int)AC_hrs,(int)AC_min,(int)AC_sec); //顯示 CLOCK 時間
if(RI==0) { LCD1602_Write_String(XIO_ID,(16-strlen(temp)),0,temp); }
if(ALM_hrs==AC_hrs && ALM_min==AC_min && (AC_sec%2)==0) { BUZZ=1;} // 比對 ALARM時間是否吻合
else BUZZ=0;
Turn_flag=0;
}
goto START;
}
}
//********************************
void CHECK_year(void)
{ if((AC_mth==4 || AC_mth==6 || AC_mth==9 || AC_mth==11) && AC_day>=31) {AC_day=1;AC_mth++;goto C0;} //判斷有31日的月份
else { if(AC_mth==2 && AC_day>=29 && (AC_yer%4)!=0) {AC_day=1;AC_mth++;goto C0;} //判斷是否閏年之2月28日
else { if(AC_mth==2 && AC_day>=30 && (AC_yer%4)==0) {AC_day=1;AC_mth++;goto C0;} //判斷是否閏年之2月29日
else { if((AC_mth==1 || AC_mth==3 || AC_mth==5 || AC_mth==7 || AC_mth==8 || AC_mth==10 || AC_mth==12) && AC_day>=32) {AC_day=1;AC_mth++;goto C0;} } //判斷有30日的月份
} }
C0:
if(AC_mth>=13) {AC_yer++;AC_mth=1;} // 判斷月份是否已滿12月
return;
}
//******************
void Uart_cmd(void)
{ unsigned int i,j;
switch((int)UART_buf[2])
{ case 0x80: //WIFI下傳時間.
AC_hrs=(UART_buf[5]/16)*10+(UART_buf[5]%16); //16進制轉為10進制
AC_min=(UART_buf[4]/16)*10+(UART_buf[4]%16);
AC_sec=(UART_buf[3]/16)*10+(UART_buf[3]%16);
break;
case 0x81: //WIFI下傳日期
AC_yer=(UART_buf[5]/16)*10+(UART_buf[5]%16); //16進制轉為10進制
AC_mth=(UART_buf[4]/16)*10+(UART_buf[4]%16);
AC_day=(UART_buf[3]/16)*10+(UART_buf[3]%16);
// if(AC_hrs>=10) { sprintf(temp," %2d/%2d ",(int)AC_mth,(int)AC_day); }
// else
{ sprintf(temp,"%2d/%d/%d ",(int)AC_yer,(int)AC_mth,(int)AC_day); } // 顯示 年/月/日 時間;
if(RI==0) { LCD1602_Write_String(XIO_ID,0,0,temp); }
break;
//*******************
case 0x82: CTx=(UART_buf[3]/16)*10+(UART_buf[3]%16); // CTx參數, 補正差
CTy=(UART_buf[4]/16)*10+(UART_buf[4]%16); // CTy參數, 扣負差
CTz=(UART_buf[5]/16)*10+(UART_buf[5]%16); // CTz參數, 補秒數
DISP_flag=0;
break;
case 0x83: i=(CT-(CT%1000))/1000;j=CT%1000;
sprintf(temp,"CT%2d%3d ",(int)i,(int)j);
if(RI==0) {LCD1602_Write_String(XIO_ID,0,1,temp);}
sprintf(temp,"%02x %02x %02x",(int)CTx,(int)CTy,(int)CTz); //顯示 CT, CTx, CTy與 CTz 的數值
if(RI==0) {LCD1602_Write_String(XIO_ID,8,1,temp);}
DISP_flag=1; //設定顯示時間修正參數值
break;
case 0x84: ALM_hrs=(UART_buf[5]/16)*10+(UART_buf[5]%16); // ALARM 小時
ALM_min=(UART_buf[4]/16)*10+(UART_buf[4]%16); // ALARM 分鐘
break;
default: break;
}
}
/*------------------------------------------------
計數器0的初始化 for w/o RTC
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void) // 計數器0的初始化
{ TMOD |= 0x01; // 選擇為計時器0模式，工作方式 1，僅用TR0打開啟動。
AUXR &= ~0x80;
TH0 = (65536-(CT+CTx-CTy))>>8; // 設置計時器初始值， 4ms
TL0 = (65536-(CT+CTx-CTy)); //
TR0 = 1; //打開計時器
}
/*------------------------------------------------
計時器 TIMER0 中斷處理 for w/o RTC
------------------------------------------------*/
void TIMER0(void) interrupt 1 using 1
{ unsigned int i;
TH0 = (65536-(CT+CTx-CTy))>>8; // 重設計時器初始值
TL0 = (65536-(CT+CTx-CTy)); //
i++;LED_BLU=~LED_BLU;
if(BUZZ==1)OUT_P12= ~OUT_P12; // 如何ALARM旗號被啟動,就輸出 BUZZL信號
else OUT_P12=0;
if(i>=250) // 確認是否滿足1秒鐘
{ AC_sec++;if(AC_sec>=60) {AC_sec=0;AC_min++;}
i=0;Turn_flag=1; // 設定足秒旗號
}
}
/*------------------------------------------------
計數器 1 的初始化 115200,8,N,1 @ 1T / 22.1184Mhz
------------------------------------------------*/
void Init_Timer1(void)
{
SCON = 0x5a;
AUXR |= 0x40;
TMOD = 0x20; // setting Timer1 to 8bits autoload
TL1 = (256-(XTAL/32/BAUDRATE)); // @22.1184Mhz, for 115200bps
TH1 = (256-(XTAL/32/BAUDRATE));
TR1 = 1; // Timer1 running enable
ES = 1; // serial port interrupt enable
EA = 1; // interrupt enable
}
/*------------------------------------------------
發送一個位元組
------------------------------------------------*/
void Uart_PutChar(unsigned char dat)
{ while(busy);
busy=1;
SBUF = dat;
}
/*------------------------------------------------
發送一個字串
------------------------------------------------*/
void Uart_SendStr(unsigned char *value,unsigned int leng)
{ while(leng>0) //
{ Uart_PutChar(*value);
value++;
leng--;
}
}
/*------------------------------------------------
串口中斷程式
---------------------------------------------*/
void Uart_ISR_Handle (void) interrupt 4
{ if(RI==1)
{ UART_buf[Rcv_idx]=SBUF;
if(UART_buf[Rcv_idx-1]==0x20 && UART_buf[Rcv_idx]==0xa5) {Rcv_idx=1;UART_buf[0]=0x20;UART_buf[1]=0xa5;}
Rcv_idx++;
if(Rcv_idx>=UARTSIZE) //連續接收16個字元資訊
{ Rcv_idx=0;
SetFlag=1; //接收完成,標誌旗號設定 1
}
RI = 0;
}
if(TI==1) //如果是發送標誌位元，清零
{ TI=0;
busy=0; //清除傳送旗號
}
}
//*********************************
以下之圖是ＳＴＣ ＩＳＰ的操作畫面，分別用不同的色框來標示應注意的選項，其中要留意的是勾選外部石英晶體，然而即使在實作上用的零件為２２。１１８４ＭＨＺ，但是在下載程式碼後，ＩＳＰ軟體會測出目前的振盪頻率為２２。０９０ＭＨＺ，不過此數值應該是平均值，實際上由示波器量測時，此頻率會上下偏移。
線路圖如下：
照片圖一：整體實作的圖示
照片二：Ｉ２Ｃ—ＬＣＭ１６０２背面的Ｉ２Ｃ轉換介面
照片三：照片三：在第一行的年月日顯示區，將會依ＡＬＡＲＭ是否有被設定鬧鐘時間，來決定是否 要交錯顯示年月日，或是ＡＬＡＲＭ設定的鬧鐘時間。
照片四：這是當交錯顯示ＡＬＡＲＭ鬧鐘時間。
照片五：實作的主板之原件分佈說明。
本文中的C程式，有幾個副程式在此特別說明如下：
Ａ）void CHECK_year(void)
此程式是在用來判斷年，月，日的進階，因為目前的實作未使用ＤＳ１３０２的ＲＴＣ晶片，所以在每日２３時５９分５９秒時將進階至隔一天，而當日期加一以後，就需要程或去判斷每個月份是否需要進階至下一個月份，而且需判斷２月份是否閏月，因此就每一次日期有被加一後。就經由CHECK_year(void)來判斷之，這後程式分作幾個判斷式，先判斷只有３０日的月份，如果吻合，那就累加月份，並將日期重設為１，即第一天，如不符合，就跳至第二判斷式，就是判斷是否為為２月份的第２８日與不是閏年的條件，第三個判斷式，就是判斷是否吻何２月２９日與是閏年的條件，最後一個判斷式就是判斷是否吻合一年中幾個有３１日的月份，而最後會再判斷月份是否已超過第１２個月，如果是就累加年份即可，如此就完成萬年曆的判斷。
//********************************
void CHECK_year(void)
{ if((AC_mth==4 || AC_mth==6 || AC_mth==9 || AC_mth==11) && AC_day>=31) {AC_day=1;AC_mth++;goto C0;} //判斷有30日的月份
else { if(AC_mth==2 && AC_day>=29 && (AC_yer%4)!=0) {AC_day=1;AC_mth++;goto C0;} //判斷是否閏年之2月28日
else { if(AC_mth==2 && AC_day>=30 && (AC_yer%4)==0) {AC_day=1;AC_mth++;goto C0;} //判斷是否閏年之2月29日
else { if((AC_mth==1 || AC_mth==3 || AC_mth==5 || AC_mth==7 || AC_mth==8 || AC_mth==10 || AC_mth==12) && AC_day>=32)
{AC_day=1;AC_mth++;goto C0;} } //判斷有31的月份
} }
C0:
if(AC_mth>=13) {AC_yer++;AC_mth=1;} // 判斷月份是否已滿12月
return;
}
B) 時間處理程式，就是在主程式迴圈中，當Ｔｉｍｅｒ０的服務副程式每滿一秒鐘時就設定旗號Turn_flag為１，而在此時間處理程式，就進行時間累進，顯示更新與比對鬧鐘時間等工作。
if(Turn_flag==1 )
{ LED_RED=~LED_RED;
if(AC_min>=60 ) // 是否時間"分"已滿60分鐘
{ AC_min=0;AC_hrs++;
if(CTz >= AC_hrs) // 判斷是否需要補加"秒"數
{ AC_min++; }
}
if(AC_hrs>=24 ) // 判斷是否已滿24小時
{ AC_hrs=0;AC_day++;
CHECK_year(); //萬年曆檢核
}
if((AC_sec%2)==0 && (ALM_hrs!=0 || ALM_min!=0)) { sprintf(temp,"A%d/%2d ",(int)ALM_hrs,(int)ALM_min); } // 如果鬧鐘已被設定時，就文錯顯示 ALARM時間與年月日
else { sprintf(temp,"%2d/%d/%d ",(int)AC_yer,(int)AC_mth,(int)AC_day); } // 如果鬧鐘未被設定時，就只顯示 年/月/日
if(RI==0) { LCD1602_Write_String(XIO_ID,0,0,temp); }
sprintf(temp,"%2d:%2d:%2d",(int)AC_hrs,(int)AC_min,(int)AC_sec); //顯示 CLOCK 時間
if(RI==0) { LCD1602_Write_String(XIO_ID,(16-strlen(temp)),0,temp); }
if(ALM_hrs==AC_hrs && ALM_min==AC_min && (AC_sec%2)==0) { BUZZ=1;} // 比對 ALARM鬧鐘設定之時間是否吻合，吻合就設定旗號ＢＵＺＺ為１
else BUZZ=0;
Turn_flag=0; // 以上事項處理完成，就清除旗號，等待下一秒鐘
}
Ｃ）Ｔｉｍｅｒ０中斷服務程式，含初始程式與中斷服務程式
void Init_Timer0(void) ： 初始程式包括計時器工作模式設定與計時參數的設置，(CT+CTx-CTy)就是基本基數值＋正補償與負補償的總和，Ｔｉｍｅｒ０被設定在每次計時４ｍｓ就產生一次中斷。
void TIMER0(void) interrupt 1 using 1 ： 則是時間中斷服務程式，當計時器每滿足４ｍｓ時，就會產生一次中斷服務的要求，每次被中斷時，都需重迎設置計時器的計數值一次，因此為了達到一秒一次，就在此程式內加一計次的動作，滿足２５０次計次時，就正好為一秒鐘，就設定Turn_flag旗號，讓主程式進行時間處理工作，程式中同時讓LED_BLU每４ｍｓ交錯點亮，接著判斷BUZZ旗號是否被予能，如果有被啟動，那就讓蜂鳴器交換以４ｍｓ頻率輸出，一直等到BUZZ旗號被清除為止，最後比對２５０次計是否已滿足，如果已滿足就將AC_sec加一，並判斷是否已達到６０秒，達到時將AC_min累進一，並將AC_sec清除為０，重新開始，並且設定時間處理旗號，如此就完成中斷服務筐式的工作。
/*------------------------------------------------
計數器0的初始化 for w/o RTC
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void) // 計數器0的初始化
{ TMOD |= 0x01; // 選擇為計時器0模式，工作方式 1，僅用TR0打開啟動。
AUXR &= ~0x80;
TH0 = (65536-(CT+CTx-CTy))>>8; // 設置計時器初始值， 4ms
TL0 = (65536-(CT+CTx-CTy)); //
TR0 = 1; //打開計時器
}
/*------------------------------------------------
計時器 TIMER0 中斷處理 for w/o RTC
------------------------------------------------*/
void TIMER0(void) interrupt 1 using 1
{ unsigned int i;
TH0 = (65536-(CT+CTx-CTy))>>8; // 重設計時器初始值
TL0 = (65536-(CT+CTx-CTy)); //
i++;LED_BLU=~LED_BLU;
if(BUZZ==1)OUT_P12= ~OUT_P12; // 如果ALARM旗號被啟動,就輸出 BUZZL信號
else OUT_P12=0;
if(i>=250) // 確認是否滿足1秒鐘
{ AC_sec++;if(AC_sec>=60) {AC_sec=0;AC_min++;}
i=0;Turn_flag=1; // 設定足秒旗號
}
}
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