基于51单片机和ESP8266(01S)、LCD1602、DS1302、独立按键的WiFi时钟

系列文章目录

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前言

之前做了一个WiFi定时器时钟，用八位数码管进行显示，但是定时器时钟的精度较低，需要频繁校时。

这次做一个LCD1602版本的WiFi时钟，同样通过ESP8266（01S）从网络获取时间，获取时间后，将时间写入DS1302时钟芯片，每一次成功获取网络时间后，会每隔24小时自动校时（长时间之后ESP8266模块可能会与网络断开连接，但是这不影响，如果校时超时20s，会发送指令重启ESP8266模块，重新连接WiFi和网络，并校时）。不校时的时候，通过DS1302时钟芯片读取时间。

有三个版本（都是用普中A2开发板）：
①八位数据接口，汉字显示星期
②八位数据接口，滚动显示时分秒
③I2C通信四位数据接口，汉字显示星期

本文代码对应的是版本②。

三个版本用到的单片机都是：STC89C52RC。
用到的外设有：ESP8266（01S）、LCD1602、DS1302、独立按键。

效果查看/操作演示：B站搜索“甘腾胜”或“gantengsheng”查看。
源代码下载：B站对应视频的简介有工程文件下载链接。

一、效果展示

二、原理分析

1、如何获取网络时间

ESP8266（01S）模块的使用和串口通信，可以看一下我的另一篇博客：八位数码管WiFi定时器时钟

2、如何显示汉字

LCD1602显示汉字的原理，可以看一下我的另一篇博客：LCD1602多汉字动态扫描显示

这次只需要显示一个汉字，不需要扫描显示，简单很多，只需要用到6个自定义字符就行了。

3、滚动显示时间

隔一段时间向上移动一个像素就行了，变化一个数字需要移动8个像素（因为LCD1602每个区域是5*8的点阵），代码中是隔70ms移动一个像素，隔8*70ms=560ms完成一个数字的滚动，停顿一下，再等待进行下一次的滚动显示。

4、版本③的LCD1602的I2C通信

I2C的通信协议可以看一下其他博主的介绍，这里说明一下指令的问题。需要先发一个0x02的指令设置为四线模式。因为用了6T（双倍速）模式，相当于晶振翻倍了，相当于变成了22.1184MHz，I2C通信需要加延时才行了，不然会超过PCF8574T允许的最大通信速率，导致显示不正常。

三、各模块代码

1、延时

h文件

#ifndef	__DELAY_H__
#define	__DELAY_H__void Delay(unsigned int xms);#endif

c文件

/*** @brief	延时函数，延时xms毫秒* @param	xms 延时的时间，范围：0~65535* @retval	无*/void Delay(unsigned int xms)	//@11.0592MHz，6T（双倍速）模式
{unsigned char i,j;while(xms){i=4;j=146;do{while(--j);} while(--i);xms--;}
}

2、定时器0

h文件

#ifndef __TIMER0_H__
#define __TIMER0_H__void Timer0_Init(void);#endif

c文件

#include <REGX52.H>/*** @brief	定时器0初始化* @param  无* @retval 无*/
void Timer0_Init(void)
{TMOD&=0xF0;	//设置定时器模式（高四位不变，低四位清零）TMOD|=0x01;	//设置定时器模式（通过低四位设为“定时器0工作方式1”的模式）TL0=0x66;	//设置定时初值，定时1ms，晶振@11.0592MHzTH0=0xFC;	//设置定时初值，定时1ms，晶振@11.0592MHzTF0=0;	//清除TF0标志TR0=1;	//定时器0开始计时ET0=1;	//打开定时器0中断允许EA=1;	//打开总中断PT0=0;	//当PT0=0时，定时器0为低优先级，当PT0=1时，定时器0为高优先级
}/*定时器中断函数模板
void Timer0_Routine() interrupt 1	//定时器0中断函数
{static unsigned int T0Count;	//定义静态变量TL0=0x66;	//设置定时初值，定时1ms，晶振@11.0592MHzTH0=0xFC;	//设置定时初值，定时1ms，晶振@11.0592MHzT0Count++;if(T0Count>=1000){T0Count=0;}
}
*/

3、串口通信

h文件

#ifndef __UART_H__
#define __UART_H__void UART_Init();
void UART_SendByte(unsigned char Byte);
void UART_SendString(char *String);#endif

c文件

#include <REGX52.H>/*** @brief  串口初始化，115200bps@11.0592MHz（6T模式），误差：0.00%* @param  无* @retval 无*/
void Uart_Init(void)
{PCON|=0x80;	//使能波特率倍速位SMOD，倍速后为115200bpsSCON =0x50;	//8位数据,可变波特率
//	AUXR&=0xBF;	//定时器时钟12T模式（89C52芯片无需设置这个）
//	AUXR&=0xFE;	//串口1选择定时器1为波特率发生器（89C52芯片无需设置这个）TMOD&=0x0F;	//设置定时器模式TMOD|=0x20;	//设置定时器模式TL1=0xFF;	//设置定时初始值TH1=0xFF;	//设置定时重载值ET1=0;	//禁止定时器1中断TR1=1;	//定时器1开始计时EA=1;	//开启所有中断ES=1;	//开启串口中断PS=1;	//要设置串口中断的优先级比定时器的高，//否则发送或接收数据的时候会被打断，影响数据发送和接收
}/*** @brief	串口发送一个字节数据* @param	Byte 要发送的一个字节数据* @retval	无*/
void UART_SendByte(unsigned char Byte)
{SBUF=Byte;while(TI==0);TI=0;
}/*** @brief	串口发送字符串* @param	String 要发送的字符串* @retval	无*/
void UART_SendString(char *String)
{while(*String){UART_SendByte(*String);String++;}
}/*串口中断函数模板
void UART_Routine() interrupt 4
{if(RI==1){RI=0;}
}
*/

4、DS1302

h文件

#ifndef __DS1302_H__
#define __DS1302_H__//外部可调用的时间数组，索引0~6分别对应年、月、日、时、分、秒、星期
extern char DS1302_Time[];void DS1302_Init(void);
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command,Data);
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command);
void DS1302_SetTime(void);
void DS1302_ReadTime(void);#endif

c文件

#include <REGX52.H>//引脚定义
sbit DS1302_SCLK=P3^6;
sbit DS1302_IO=P3^4;
sbit DS1302_CE=P3^5;#define DS1302_WP	0x8E	//写保护的地址//DS1302写入时间的地址：年，月，日，时，分，秒，星期
unsigned char code DS1302_WriteAddress[7]={0x8c,0x88,0x86,0x84,0x82,0x80,0x8a,};
//DS1302读取时间的地址：年，月，日，时，分，秒，星期
unsigned char code DS1302_ReadAddress[7]={0x8d,0x89,0x87,0x85,0x83,0x81,0x8b,};
//时间数组：年，月，日，时，分，秒，星期
char DS1302_Time[]={25,1,10,18,12,53,5};	//时间的初始值/*** @brief  DS1302初始化* @param  无* @retval 无*/
void DS1302_Init(void)
{DS1302_CE=0;DS1302_SCLK=0;
}/*** @brief  DS1302写一个字节* @param  Command 命令字/地址* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command,Data)
{unsigned char i;DS1302_CE=1;for(i=0;i<8;i++)	//循环8次，每次写1位，先写低位再写高位{DS1302_IO=Command&(0x01<<i);DS1302_SCLK=1;	//SCLK置1后立即置0，该时序操作需考虑时钟芯片是否可承受这个时钟的最快频率DS1302_SCLK=0;	//由于单片机没有这么快的频率，故可不加延时}for(i=0;i<8;i++){DS1302_IO=Data&(0x01<<i);DS1302_SCLK=1;	//CLK由低到高产生一个上升沿，从而写入数据DS1302_SCLK=0;}DS1302_CE=0;
}/*** @brief  DS1302读一个字节* @param  Command	命令字/地址* @retval Data	读出的数据*/
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command)
{unsigned char i,Data=0x00;DS1302_CE=1;for(i=0;i<8;i++){DS1302_IO=Command&(0x01<<i);DS1302_SCLK=0;DS1302_SCLK=1;}for(i=0;i<8;i++){DS1302_SCLK=1;DS1302_SCLK=0;	//要先1后0，否则全都是65if(DS1302_IO){Data|=(0x01<<i);}}DS1302_CE=0;DS1302_IO=0;	//读取后将IO设置为0，否则读出的数据会出错return Data;
}/*** @brief  DS1302设置时间，调用之后，DS1302_Time数组的数字会被设置到DS1302中* @param  无* @retval 无*/
void DS1302_SetTime(void)
{unsigned char i;DS1302_WriteByte(DS1302_WP,0x00);	//设置前关闭写保护for(i=0;i<7;i++)	//依次写入：年，月，日，时，分，秒，星期{DS1302_WriteByte(DS1302_WriteAddress[i],DS1302_Time[i]/10*16+DS1302_Time[i]%10);	//十进制转换为BCD码}DS1302_WriteByte(DS1302_WP,0x80);	//设置后开启写保护
}/*** @brief  DS1302读取时间，调用之后，DS1302中的数据会被读取到DS1302_Time数组中* @param  无* @retval 无*/
void DS1302_ReadTime(void)
{unsigned char Temp,i;for(i=0;i<7;i++)	//依次读取：年，月，日，时，分，秒，星期{Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_ReadAddress[i]);DS1302_Time[i]=Temp/16*10+Temp%16;//BCD码转换为十进制}
}

5、LCD1602

h文件

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__void LCD_WriteCommand(unsigned char Command);
void LCD_WriteData(unsigned char Data);
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column);
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
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);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_Clear(void);
void LCD_MoveLeft(void);
void LCD_MoveRight(void);
void LCD_ScrollNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char Order,unsigned char Number,unsigned char Quantity,char Offset);#endif

c文件

#include <REGX52.H>//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0//阴码（亮点为1），横向取模，高位在左
unsigned char code NumberTable[]={	//5*7数字字模（低5位）
0x0E,0x11,0x13,0x15,0x19,0x11,0x0E,0x00,	//0
0x04,0x0C,0x04,0x04,0x04,0x04,0x0E,0x00,	//1
0x0E,0x11,0x01,0x02,0x04,0x08,0x1F,0x00,	//2
0x1F,0x02,0x04,0x02,0x01,0x11,0x0E,0x00,	//3
0x02,0x06,0x0A,0x12,0x1F,0x02,0x02,0x00,	//4
0x1F,0x10,0x1E,0x01,0x01,0x11,0x0E,0x00,	//5
0x06,0x08,0x10,0x1E,0x11,0x11,0x0E,0x00,	//6
0x1F,0x01,0x02,0x04,0x08,0x08,0x08,0x00,	//7
0x0E,0x11,0x11,0x0E,0x11,0x11,0x0E,0x00,	//8
0x0E,0x11,0x11,0x0F,0x01,0x02,0x0C,0x00,	//9
};//函数定义：
/*** @brief  LCD1602私有延时函数，11.0592MHz（6T）调用可延时40us* @param  无* @retval 无*/
void LCD_Delay40us(void)
{unsigned char i;i=34;while(--i);
}/*** @brief  LCD1602延时函数，11.0592MHz（6T）调用可延时2ms* @param  无* @retval 无*/
void LCD_Delay2ms(void)
{unsigned char i, j;i=8;j=40;do{while(--j);}while(--i);
}/*** @brief  LCD1602写指令* @param  Command 要写入的指令* @retval 无*/
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Command;LCD_EN=1;LCD_Delay40us();LCD_EN=0;LCD_Delay40us();
}/*** @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_Delay40us();LCD_EN=0;LCD_Delay40us();
}/*** @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LCD_Delay2ms();	//清屏指令执行需要较长时间，需要较长的延时
}/*** @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');}
}/*** @brief  LCD1602的光标复位，清屏* @param  无* @retval 无*/
void LCD_Clear(void)
{LCD_WriteCommand(0x01);LCD_Delay2ms();
}/*** @brief  LCD1602的屏幕向左移动一个字符位，光标不动* @param  无* @retval 无*/
void LCD_MoveLeft(void)
{LCD_WriteCommand(0x18);
}/*** @brief  LCD1602的屏幕向左移动一个字符位，光标不动* @param  无* @retval 无*/
void LCD_MoveRight(void)
{LCD_WriteCommand(0x1C);
}/*** @brief  LCD1602向上滚动显示数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Order 所用到的CGRAM的自定义字符的序号，范围：0~7* @param  Number 要显示的数字，范围：0~9* @param	Quantity 这一位置所显示数字的总数量，例如，秒的个位，可以显示0~9这十个数字，显示的数字的总数量为10* @param	Offset 滚动显示的偏移量，范围：-7~0* @retval 无*/
void LCD_ScrollNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char Order,unsigned char Number,unsigned char Quantity,char Offset)
{unsigned char i,j,k;LCD_SetCursor(Line,Column);LCD_WriteData(Order);k=8*Quantity;j=(8*Number+Offset+k)%k;LCD_WriteCommand(0x40+8*Order);for(i=0;i<8;i++){LCD_WriteData(NumberTable[(j+i)%k]);}
}

6、独立按键

h文件

#ifndef __KEYSCAN_H__
#define __KEYSCAN_H__unsigned char Key(void);
void Key_Tick(void);#endif

c文件

#include <REGX52.H>sbit Key1=P3^1;
sbit Key2=P3^0;
sbit Key3=P3^2;
sbit Key4=P3^3;unsigned char KeyNumber;/*** @brief  获取独立按键键码* @param  无* @retval 按下按键的键码，范围：0,1~12,0表示无按键按下*/
unsigned char Key(void)
{unsigned char KeyTemp=0;KeyTemp=KeyNumber;KeyNumber=0;	//主程序中获取键码值之后键码值清零，在下一次定时器扫描按键之前再次获取键码值，一定会返回0return KeyTemp;
}/*** @brief  获取当前按键的状态，无消抖及松手检测* @param  无* @retval 按下的按键，范围：0~4，无按键按下时返回值为0*/
unsigned char Key_GetState()
{unsigned char KeyValue=0;if(Key1==0){KeyValue=1;}if(Key2==0){KeyValue=2;}if(Key3==0){KeyValue=3;}if(Key4==0){KeyValue=4;}return KeyValue;
}/*** @brief  按键驱动函数，在中断中调用* @param  无* @retval 无*/
void Key_Tick(void)
{static unsigned char NowState,LastState;static unsigned int KeyCount;LastState=NowState;	//按键状态更新NowState=Key_GetState();	//获取当前按键状态//如果上个时间点按键未按下，这个时间点按键按下，则是按下瞬间if(LastState==0){switch(NowState){case 1:KeyNumber=1;break;case 2:KeyNumber=2;break;case 3:KeyNumber=3;break;case 4:KeyNumber=4;break;default:break;}}//如果上个时间点按键按下，这个时间点按键按下，则是一直按住按键if(LastState && NowState){KeyCount++;if(KeyCount>=10)	//按下超过200ms才被检测为长按（定时器中断函数中每隔20ms检测一次按键）{if(LastState==1 && NowState==1){KeyNumber=5;}if(LastState==2 && NowState==2){KeyNumber=6;}if(LastState==3 && NowState==3){KeyNumber=7;}if(LastState==4 && NowState==4){KeyNumber=8;}}}else{KeyCount=0;}//如果上个时间点按键按下，这个时间点按键未按下，则是松手瞬间if(NowState==0){switch(LastState){case 1:KeyNumber=9;break;case 2:KeyNumber=10;break;case 3:KeyNumber=11;break;case 4:KeyNumber=12;break;default:break;}}}

四、主函数

main.c

/*by甘腾胜@20250125
效果展示:可以在B站搜索“甘腾胜”或“gantengsheng”查看
单片机：STC89C52RC
晶振：6T@11.0592MHz
波特率：115200bps
外设：ESP8266(01S)模块、LCD1602、DS1302、独立按键
注意：
（1）ESP8266供电电压为3.3V，接5V会发热严重，RX和TX要交叉连接
（2）此版本不用更改ESP8266模块的默认波特率115200bps，但下载的时候需要勾选“使能6T（双倍速）模式”
（3）无需设置ESP8266模块默认的WiFi模式（AP模式），超时20s，运行时程序会自动设置为STA模式
（4）每隔24h会自动联网校时（如果校时超时（20s），会重启ESP8266模块，重新连接WiFi和网络并校时）
（5）串口中断的优先级要比定时器0的高，否则会影响通信
（6）代码末尾有月份、星期的英文，以及网站返回的时间数据的样例强调1：ESP8266模块供电电压为3.3V，不能用5V
强调2：下载的时候需要勾选“使能6T（双倍速）模式”操作说明：K1	K2	K3	K4	【K4】手动联网校时*/#include <REGX52.H>	//包含头文件
#include "Delay.h"
#include "UART.h"
#include "Timer0.h"
#include "KeyScan.h"
#include "DS1302.h"
#include "LCD1602.h"//预设三个WiFi账号，如果连接不上，超时20s会连接下一个，连接WiFi成功（账号和密码保存到了Flash）后，下次上电自动连接
/*例：（设置第一个预设账号）
如果WiFi账号是：abc
如果WiFi密码是：12345678
则应改成：char code WiFi1[]="AT+CWJAP=\"abc\",\"12345678\"\r\n";
*/
char code WiFi1[]="AT+CWJAP=\"ganpan\",\"01234567\"\r\n";	//发送的字符串中如果有双引号，需要用反斜杠转义
char code WiFi2[]="AT+CWJAP=\"wulou\",\"199019911992\"\r\n";
char code WiFi3[]="AT+CWJAP=\"GTS\",\"01234567\"\r\n";unsigned char KeyNum;	//存储获得的键码值
char Judge[5];	//用来判断是不是我们想要保存的字符串
char TimeBuffer[25];	//用来存储接收到的时间的字符型的信息
bit OKFlag=0;	//接收到了ESP8266返回的OK文本的标志，1：接收到了，0：未接收到
bit ReadyFlag=0;	//ESP8266准备好了的标志，1：准备好了，0：未准备好
bit WiFiGotIPFlag=0;	//ESP8266连接WiFi且获取了IP的标志，1：已获取IP，0：未获取IP
bit WiFiDisconnectFlag=0;	//未能连接WiFi的标志，1：未能连接，0：无
bit GetTimeFlag=0;	//从网络获取时间的标志，1：获取，0：不获取
bit GotTimeFlag=0;	//从网络获取了时间的标志，1：已获取，0：未获取到
char Time[7];	//存储接收到的字符型的时间数据转化之后的十进制数据，索引0~6分别对应年、月、日、时、分、秒、星期
bit ShowOKFlag;	//成功获取网络时间后显示“OK”的标志，1：显示，0：不显示
unsigned int T0Count1,T0Count2,T0Count3,T0Count4,T0Count5,T0Count6;	//定时器计数的变量
unsigned int ProofTimeCount;	//定时器中隔一段时间自动校时的计数
bit TimeOutFlag;	//连接WiFi超时的标志，1：超时，2：未超时
bit TimeOutCountFlag=1;	//启动超时计数的标志，1：启动，2：不启动
bit ReadTimeFlag=1;	//从DS1302时钟芯片读取时间的标志，1：读取，2：不读取
char Offset1,Offset2,Offset3,Offset4,Offset5,Offset6;	//数字向上滚动的偏移量
//时十位，时个位，分十位，分个位，秒十位，秒个位
unsigned char LastHour_10,LastHour_1,LastMinute_10,LastMinute_1,LastSecond_10,LastSecond_1;
bit ShowTimeFlag;	//显示时间的标志，1：显示，2：不显示（用来控制上电获取到网络时间后再显示时间）/*** @brief  ESP8266初始化* @param  无* @retval 无*/
void ESP8266_Init(void)
{	LCD_Clear();	//LCD清屏LCD_ShowString(1,1,"ESP8266");	//第一行显示“ESP8266”，表示等待ESP8266准备好Delay(100);	//适当延时，延时0.1s//退出透传模式（如果ESP8266不断电，只让单片机复位的话，ESP8266就还处于透传模式，发送AT指令会无效）UART_SendString("+++");Delay(1000);	//退出透传模式要1s之后才能发AT指令if(ReadyFlag)	//如果上电直接返回“ready”{ReadyFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"ready");	//LCD第二行显示“ready”，表示ESP8266已准备好Delay(500);}else	//如果不返回“ready”，则重启一下ESP8266模块{UART_SendString("AT+RST\r\n");	//复位while(!ReadyFlag);	//等待ESP8266返回"ready"ReadyFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"ready");Delay(500);}LCD_Clear();LCD_ShowString(1,1,"WIFI");	//LCD第一行显示“WIFI”，表示等待ESP8266连接WiFi//WiFi账号密码保存在ESP8266的Flash中，掉电不丢失//如果上次已经成功连接，则上电自动按上次的网络名称和密码连接T0Count3=0;	//超时的计数清零TimeOutFlag=0;	//超时的标志清零while(!WiFiGotIPFlag && !WiFiDisconnectFlag && !TimeOutFlag);if(TimeOutFlag)	//如果是因为超时退出上面的while循环，说明ESP8266处于AP模式{UART_SendString("AT+CWMODE=1\r\n");	//发送AT指令设置为STA（Station）模式while(!OKFlag);	//等待ESP8266返回“OK”OKFlag=0;}if(WiFiGotIPFlag)	//如果成功获取了IP{WiFiGotIPFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"GOT IP");	//表示ESP8266已连接WiFi，并获取了IPDelay(500);}else	//如果WiFi不能连接{	//WiFi账号密码是保存到ESP8266的flash里的，如果在else中连接成功，//下次上电就可以直接连接WiFi并获得IP，就不会进入此else中WiFiDisconnectFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"DISCONNECT");	//表示ESP8266不能连接WiFiDelay(500);LCD_ShowString(2,1,"CONNECTING1");	//表示ESP8266正在连接第一个预设的WiFi账号T0Count3=0;	//超时的计数清零TimeOutFlag=0;	//超时的标志清零//如果WiFi连接不成功，就按下面的账号密码进行连接UART_SendString(WiFi1);while(!OKFlag && !WiFiGotIPFlag && !TimeOutFlag);OKFlag=0;WiFiGotIPFlag=0;if(TimeOutFlag)	//如果是因为超时退出上面的while循环，说明第一个预设的WiFi账号没连上{LCD_ShowString(2,1,"CONNECTING2");	//表示ESP8266正在连接第二个预设的WiFi账号T0Count3=0;	//超时的计数清零TimeOutFlag=0;	//超时的标志清零//如果上面的WiFi连接不成功，超时（20s）了，就会尝试下面的账号密码进行连接//超时的时间不能少于15s，否则会导致连接不成功//如果上面的WiFi连接成功，就不会连接下面的WiFi账号UART_SendString(WiFi2);while(!OKFlag && !WiFiGotIPFlag && !TimeOutFlag);OKFlag=0;WiFiGotIPFlag=0;if(TimeOutFlag)	//如果是因为超时退出上面的while循环，说明第二个预设的WiFi账号没连上{LCD_ShowString(2,1,"CONNECTING3");	//第二位数码管显示“3”，表示ESP8266正在连接第三个预设的WiFi账号//如果上面的WiFi连接不成功，超时（20s）了，就会尝试下面的账号密码进行连接//如果上面的WiFi连接成功，就不会连接下面的WiFi账号UART_SendString(WiFi3);while(!OKFlag && !WiFiGotIPFlag);	//如果第三个WiFi账号连接不上，就会在此处陷入死循环OKFlag=0;WiFiGotIPFlag=0;}}LCD_ShowString(2,1,"           ");LCD_ShowString(2,1,"GOT IP");//下面的处理不能少，如果是第一次连上WiFi，还会多返回一个“OK”（暂时未知原因，有大佬知道原因的，请私信告知我一下，谢谢！）//如果不处理，会导致第一次连上WiFi后程序卡在数码管显示“5”Delay(1500);	//延时1.5sOKFlag=0;	//延时不能少于1s，要等ESP8266返回OK令OKFlag置1之后，再将OKFlag置零}LCD_Clear();LCD_ShowString(1,1,"CIPSTART");	//表示ESP8266开始建立TCP连接UART_SendString("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"www.beijing-time.org\",80\r\n");	//建立 TCP 连接while(!OKFlag);OKFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"CONNECT OK");	//表示ESP8266已建立TCP连接Delay(500);LCD_Clear();LCD_ShowString(1,1,"CIPMODE=1");	//表示ESP8266开始设置传输模式UART_SendString("AT+CIPMODE=1\r\n");	//设置传输模式（0为普通模式，1为透传模式）while(!OKFlag);OKFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"OK");	//表示ESP8266已经设置传输模式为透传模式Delay(500);LCD_Clear();LCD_ShowString(1,1,"CIPSEND");	//表示ESP8266开始发送数据//开始发送数据（在透传模式时），当输入单独一包 +++ 时，返回普通 AT 指令模式，要至少间隔 1 秒再发下一条 AT 指令UART_SendString("AT+CIPSEND\r\n");while(!OKFlag );OKFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"OK");	//表示ESP8266已经准备好了，可以发送数据了Delay(500);
}/*** @brief  将接收到的时间数据（字符型）转换为十进制的数据，保存到时间数组Time中* @param  无* @retval 无*/
void ConvertTime(void)
{Time[0]=(TimeBuffer[14]-'0')*10+(TimeBuffer[15]-'0');	//年if(TimeBuffer[8]=='J' && TimeBuffer[9]=='a'){Time[1]=1;}	//月else if(TimeBuffer[8]=='F'){Time[1]=2;}else if(TimeBuffer[8]=='M' && TimeBuffer[9]=='a' && TimeBuffer[10]=='r'){Time[1]=3;}else if(TimeBuffer[8]=='A' && TimeBuffer[9]=='p'){Time[1]=4;}else if(TimeBuffer[8]=='M' && TimeBuffer[9]=='a' && TimeBuffer[10]=='y'){Time[1]=5;}else if(TimeBuffer[8]=='J' && TimeBuffer[9]=='u' && TimeBuffer[10]=='n'){Time[1]=6;}else if(TimeBuffer[8]=='J' && TimeBuffer[9]=='u' && TimeBuffer[10]=='l'){Time[1]=7;}else if(TimeBuffer[8]=='A' && TimeBuffer[9]=='u'){Time[1]=8;}else if(TimeBuffer[8]=='S'){Time[1]=9;}else if(TimeBuffer[8]=='O'){Time[1]=10;}else if(TimeBuffer[8]=='N'){Time[1]=11;}else if(TimeBuffer[8]=='D'){Time[1]=12;}Time[2]=(TimeBuffer[5]-'0')*10+(TimeBuffer[6]-'0');	//日Time[3]=(TimeBuffer[17]-'0')*10+(TimeBuffer[18]-'0');	//时Time[4]=(TimeBuffer[20]-'0')*10+(TimeBuffer[21]-'0');	//分Time[5]=(TimeBuffer[23]-'0')*10+(TimeBuffer[24]-'0');	//秒if(TimeBuffer[0]=='M'){Time[6]=1;}	//星期else if(TimeBuffer[0]=='T' && TimeBuffer[1]=='u'){Time[6]=2;}else if(TimeBuffer[0]=='W'){Time[6]=3;}else if(TimeBuffer[0]=='T' && TimeBuffer[1]=='h'){Time[6]=4;}else if(TimeBuffer[0]=='F'){Time[6]=5;}else if(TimeBuffer[0]=='S' && TimeBuffer[1]=='a'){Time[6]=6;}else if(TimeBuffer[0]=='S' && TimeBuffer[1]=='u'){Time[6]=7;}//返回的是GMT，北京时间比格林威治时间(Greenwich Mean Time简称GMT)早8小时。Time[3]+=8;	//UTC/GMT +8.00 （东八区）if(Time[3]/24)	//如果加8小时后是第二天{Time[3]%=24;Time[6]++;	//星期增加if(Time[6]>7){Time[6]=1;}Time[2]++;if(Time[2]>=32)	//大月{Time[2]=1;Time[1]++;if(Time[1]>12){Time[1]=1;Time[0]++;Time[0]%=100;}}else if(Time[2]==31)	//小月{if(Time[1]==4 || Time[1]==6 || Time[1]==9 || Time[1]==11){Time[2]=1;Time[1]++;}}else if(Time[2]==30)	//闰年二月{if(Time[1]==2 && Time[0]%4==0){Time[2]=1;Time[1]++;}}else if(Time[2]==29)	//平年二月{if(Time[1]==2 && Time[0]%4){Time[2]=1;Time[1]++;}}}/*由于网络延迟、数据的处理等，导致处理后的时间慢一两秒，这里进行补偿，加多2秒*/if(Time[3]<23 ||  Time[4]<59 || Time[5]<58)	//如果加多2秒不会跳到第二天{Time[5]+=2;if(Time[5]>=60){Time[5]%=60;Time[4]++;if(Time[4]>=60){Time[4]%=60;Time[3]++;}}}}/*** @brief	更新显示时间* @param  无* @retval 无*/
void ShowTime(void)
{LCD_ShowChar(1,8,'-');LCD_ShowChar(1,11,'-');LCD_ShowChar(2,6,':');LCD_ShowChar(2,9,':');LCD_ShowString(1,1,"   ");LCD_ShowString(2,1,"   ");LCD_ShowChar(1,4,'2');LCD_ShowChar(1,5,'0');LCD_ShowNum(1,6,DS1302_Time[0],2);	//年LCD_ShowNum(1,9,DS1302_Time[1],2);	//月LCD_ShowNum(1,12,DS1302_Time[2],2);	//日LCD_ShowNum(2,13,DS1302_Time[6],1);	//星期LCD_ScrollNum(2,4,0,DS1302_Time[3]/10,3,Offset1);	//时（十位）if(DS1302_Time[3]/10==0){LCD_ScrollNum(2,5,1,DS1302_Time[3]%10,4,Offset2);	//时（个位）}else{LCD_ScrollNum(2,5,1,DS1302_Time[3]%10,10,Offset2);	//时（个位）}	LCD_ScrollNum(2,7,2,DS1302_Time[4]/10,6,Offset3);	//分（十位）LCD_ScrollNum(2,8,3,DS1302_Time[4]%10,10,Offset4);	//分（个位）LCD_ScrollNum(2,10,4,DS1302_Time[5]/10,6,Offset5);	//秒（十位）LCD_ScrollNum(2,11,5,DS1302_Time[5]%10,10,Offset6);	//秒（个位）if(ShowOKFlag){LCD_ShowChar(1,16,'O');LCD_ShowChar(2,16,'K');}else{LCD_ShowChar(1,16,20);	//无显示LCD_ShowChar(2,16,20);	//无显示}
}void main()
{unsigned char i;P2_5=0;	//防止开发板的蜂鸣器发声LCD_Init();	//LCD1602初始化Timer0_Init();	//定时器0初始化DS1302_Init();	//DS1302初始化UART_Init();	//串口初始化ESP8266_Init();	//ESP8266初始化WiFiGotIPFlag=0;	//ESP8266初始化的时候，回显信息会让WiFiGotIPFlag置1TimeOutCountFlag=0;	//TimeOutCountFlag置0，不进行超时的计时TimeOutFlag=0;	//超时标志清零LCD_Clear();GetTimeFlag=1;	//上电获取一次网络时间while(1){KeyNum=Key();	//获取键码值if(KeyNum)	//如果有按键按下{if(KeyNum==12)	//如果按下K4（松手瞬间）{GetTimeFlag=1;	//手动校时}}if(WiFiGotIPFlag)	//如果不小心触碰到ESP8266模块，导致接触不良而重启模块的话，获取IP后重新连接网络{TimeOutCountFlag=1;	//启动超时的计时（防止出错卡在while循环）LCD_Clear();LCD_ShowString(1,1,"CIPSTART");	//表示ESP8266开始建立TCP连接UART_SendString("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"www.beijing-time.org\",80\r\n");	//建立 TCP 连接while(!OKFlag && !TimeOutFlag);OKFlag=0;TimeOutFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"CONNECT OK");	//表示ESP8266已建立TCP连接Delay(500);LCD_Clear();LCD_ShowString(1,1,"CIPMODE=1");	//表示ESP8266开始设置传输模式UART_SendString("AT+CIPMODE=1\r\n");	//设置传输模式（0为普通模式，1为透传模式）while(!OKFlag && !TimeOutFlag);OKFlag=0;TimeOutFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"OK");	//表示ESP8266已经设置传输模式为透传模式Delay(500);LCD_Clear();LCD_ShowString(1,1,"CIPSEND");	//表示ESP8266开始发送数据//开始发送数据（在透传模式时），当输入单独一包 +++ 时，返回普通 AT 指令模式，要至少间隔 1 秒再发下一条 AT 指令UART_SendString("AT+CIPSEND\r\n");while(!OKFlag && !TimeOutFlag);OKFlag=0;TimeOutFlag=0;LCD_ShowString(2,1,"OK");	//表示ESP8266已经准备好了，可以发送数据了Delay(500);WiFiGotIPFlag=0;	//要放在最后，否则回显信息又会让WiFiGotIPFlag置1TimeOutCountFlag=0;	//停止超时的计时GetTimeFlag=1;}if(GetTimeFlag)	//从网络获取时间{TimeOutFlag=0;	//超时的标志清零TimeOutCountFlag=1;	//启动超时的计时（如果获取时间超时，则重启ESP8266模块）GetTimeFlag=0;//透传模式下，向“www.beijing-time.org”随便发送点什么，就会返回时间信息UART_SendString("T\r\n");}if(TimeOutFlag)	//如果获取时间超时了（可能是ESP8266没接收到指令或者网络断开了）{TimeOutFlag=0;	//超时的标志清零TimeOutCountFlag=0;	//停止超时的计时UART_SendString("+++");	//退出透传模式Delay(1000);	//退出透传模式要1s后才能发AT指令UART_SendString("AT+RST\r\n");	//重启一下模块}if(GotTimeFlag)	//如果获取了时间{GotTimeFlag=0;TimeOutFlag=0;	//超时的标志清零TimeOutCountFlag=0;	//停止超时的计时ConvertTime();for(i=0;i<7;i++){DS1302_Time[i]=Time[i];}DS1302_SetTime();	//将获取到的网络时间写入DS1302时钟芯片LastHour_10=DS1302_Time[3]/10;	//成功获取时间后，更新变量的值LastHour_1=DS1302_Time[3]%10;LastMinute_10=DS1302_Time[4]/10;LastMinute_1=DS1302_Time[4]%10;LastSecond_10=DS1302_Time[5]/10;LastSecond_1=DS1302_Time[5]%10;ShowOKFlag=1;	//校时后，1行16列显示“O”，2行16列显示“K”，显示2sT0Count4=0;	//显示“OK”2s的计数清零T0Count2=0;	//每次成功校对时间后，用于自动校时的计数清0ProofTimeCount=0;	//每次成功校对时间后，用于自动校时的计数清0ShowTimeFlag=1;}if(ReadTimeFlag && ShowTimeFlag)	//从DS1302芯片中读取时间{ReadTimeFlag=0;DS1302_ReadTime();	//读取时间if(LastHour_10 != DS1302_Time[3]/10){Offset1=-8;T0Count6=0;}if(LastHour_1 != DS1302_Time[3]%10){Offset2=-8;T0Count6=0;}if(LastMinute_10 != DS1302_Time[4]/10){Offset3=-8;T0Count6=0;}if(LastMinute_1 != DS1302_Time[4]%10){Offset4=-8;T0Count6=0;}if(LastSecond_10 != DS1302_Time[5]/10){Offset5=-8;T0Count6=0;}if(LastSecond_1 != DS1302_Time[5]%10){Offset6=-8;T0Count6=0;}					LastHour_10=DS1302_Time[3]/10;LastHour_1=DS1302_Time[3]%10;LastMinute_10=DS1302_Time[4]/10;LastMinute_1=DS1302_Time[4]%10;LastSecond_10=DS1302_Time[5]/10;LastSecond_1=DS1302_Time[5]%10;ShowTime();	//更新显示时间}}
}void Timer0_Routine() interrupt 1	//定时器0中断函数
{//因使能了6T（双倍速）模式，所以定时器计算器中12T模式定时20ms对应的是6T模式的10msTL0=0x00;	//设置定时初值，定时10ms，晶振@11.0592MHzTH0=0xB8;	//设置定时初值，定时10ms，晶振@11.0592MHzT0Count1++;T0Count2++;if(TimeOutCountFlag){T0Count3++;}	//TimeOutCountFlag为1才开始超时的计时else{T0Count3=0;}T0Count4++;T0Count5++;T0Count6++;if(T0Count1>=2)	//每隔20ms检测一次按键{T0Count1=0;Key_Tick();}if(T0Count2>=6000)	//1min，即60s{T0Count2=0;ProofTimeCount++;ProofTimeCount%=1440;	//60*1440s=24h，每隔24小时自动联网校时if(!ProofTimeCount){GetTimeFlag=1;}}if(T0Count3>=2000)	//ESP8266连接WiFi的超时时间：20s{T0Count3=0;TimeOutFlag=1;}if(T0Count4>=200)	//如果从网络获取了时间，显示“OK”2秒钟{T0Count4=0;ShowOKFlag=0;}if(T0Count5>=10)	//每隔100ms从DS1302时钟芯片读取一次时间{T0Count5=0;ReadTimeFlag=1;}if(T0Count6>=7)	//每隔70ms滚动一个像素{T0Count6=0;Offset1++;Offset2++;Offset3++;Offset4++;Offset5++;Offset6++;if(Offset1>0){Offset1=0;}if(Offset2>0){Offset2=0;}if(Offset3>0){Offset3=0;}if(Offset4>0){Offset4=0;}if(Offset5>0){Offset5=0;}if(Offset6>0){Offset6=0;}}
}void UART_Routine() interrupt 4	//串口中断函数
{static unsigned char i,j;char TempChar;	//缓存变量static bit ReceiveTimeFlag=0;	//开始保存时间数据的标志，1：开始保存，0：不保存if(RI==1)	//如果接收标志位为1，接收到了数据{RI=0;	//接收标志位清0TempChar=SBUF;	//用缓存变量取出SBUF的数据//如果接收到的字符是下面四个之一，则从数组Judge的索引0的位置开始保存接下来的字符if(TempChar=='O' || TempChar=='D' || TempChar=='r' || TempChar=='I'){i=0;}//如果不小心触碰到ESP8266模块，导致接触不良而重启模块的话，获取IP后令WiFiGotIPFlag置1，再在主函数中重新连接网络//返回的时间数据里有“PI”，会误使WiFiGotIPFlag置1，所以要有下面的处理if(TempChar=='I'){Judge[1]='\0';}Judge[i]=TempChar;i++;if(ReceiveTimeFlag)	//开始接收包含时间信息的字符串{j++;if(j>=4){TimeBuffer[j-4]=TempChar;}if(j>=28){ReceiveTimeFlag=0;GotTimeFlag=1;}}//接收到“ready”，注意，下面的if中Judge[1]和Judge[2]的字符不能和Judge[0]的重复if(Judge[0]=='r' && Judge[1]=='e' && Judge[2]=='a'){Judge[1]='\0';ReadyFlag=1;}//接收到“DISCONNECT”if(Judge[0]=='I' && Judge[1]=='S' && Judge[2]=='C'){Judge[1]='\0';WiFiDisconnectFlag=1;}//接收到“GOT IP”if(Judge[0]=='I' && Judge[1]=='P'){Judge[1]='\0';WiFiGotIPFlag=1;}//接收到“OK”if(Judge[0]=='O' && Judge[1]=='K'){Judge[1]='\0';OKFlag=1;}//接收到“Date: ”,说明接下来的字符串包含时间信息if(Judge[0]=='D' && Judge[1]=='a' && Judge[2]=='t'){Judge[1]='\0';ReceiveTimeFlag=1;j=0;}i%=5;	//Judge数组只有5个数据}
}/*月份和星期January（一月）
February（二月）
March（三月）
April（四月）
May（五月）
June（六月）
July（七月）
August（八月）
September（九月）
October（十月）
November（十一月）
December（十二月）Monday（星期一）
Tuesday（星期二）
Wednesday（星期三）
Thursday（星期四）
Friday（星期五）
Saturday（星期六）
Sunday（星期日）*//*网站返回的时间数据（第四行）HTTP/1.1 400 Bad Request
Content-Type: text/html; charset=us-ascii
Server: Microsoft-HTTPAPI/2.0
Date: Mon, 13 Jan 2025 08:27:07 GMT
Connection: close
Content-Length: 326<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN""http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
<HTML><HEAD><TITLE>Bad Request</TITLE>
<META HTTP-EQUIV="Content-Type" Content="text/html; charset=us-ascii"></HEAD>
<BODY><h2>Bad Request - Invalid Verb</h2>
<hr><p>HTTP Error 400. The request verb is invalid.</p>
</BODY></HTML>*/

总结

LCD1602滚动显示时分秒的实现没用多少时间，因为之前做过一个32X8点阵屏的时钟，原理是差不多的，不过LCD1602由于硬件原因，会拖影现象。I2C版本的LCD1602的通信速率比较慢，如果星期的显示（耗时较长）实时更新，会导致走时的显示不流畅，即看起来会有卡顿的现象，所以星期的显示在检测到星期发生变化再进行更新显示。