# 效果





只能是共阳数码管：

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00003.png)


# 模块

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00004.png)


![在这里插入图片描述](/static/img/images/00005.png)


# 芯片介绍

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00006.png)


TM1637芯片是一种常用于LED数码管显示控制的驱动芯片，下面是各引脚的详细说明：

1. **DIO (Data Input/Output)** - **管脚号: 17**

   - 功能: 串行数据输入/输出，DIO引脚在SCLK的低电平时接收数据，在SCLK的高电平时传输数据。每传输一个字节时，在第八个时钟的下降沿芯片内部将产生一个ACK信号。

2. **CLK (Clock Input)** - **管脚号: 18**

   - 功能: 时钟输入，数据在上升沿输入/输出。

3. **K1~K2 (Key Scan Data Input)** - **管脚号: 19-20**

   - 功能: 键扫数据输入，引脚的数据在显示周期结束后被锁存。

4. **SG1~SG8 (Segment Outputs)** - **管脚号: 2-9**

   - 功能: 段输出，用于控制数码管的段显示，也可用于键扫描。N管开漏输出。

5. **GRID6~GRID1 (Grid Outputs)** - **管脚号: 10-15**

   - 功能: 位输出，用于控制数码管的位显示。P管开漏输出。

6. **VDD (Logic Power Supply)** - **管脚号: 16**

   - 功能: 逻辑电源，提供5V±10%的电源电压。

7. **GND (Ground)** - **管脚号: 1**

   - 功能: 逻辑地，连接到系统地。

TM1637芯片通过上述引脚与外部电路进行连接，控制LED数码管的显示以及键盘扫描功能。


# code

```clike
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

【TB作品】TM1637芯片数码管，PIC16单片机驱动显示，Proteus仿真

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00013.png)





# 功能

带闹钟和花样流水灯的LCD数显实时时钟设计（运用DS1302时钟模块，LCD显示，带万年历，时间到响音乐显示花样流水灯）

万年历显示

按键设置时间、闹钟

闹钟到了后音乐响、流水灯亮，维持10秒后自动关闭

# 硬件原理图

## LCD1602

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00014.png)

## 独立按键

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00015.png)

## LED灯

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00016.png)

## ds1302

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00017.png)

## 蜂鸣器

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00018.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00019.png)


# 引脚汇总
```
### 1. LCD1602 显示屏连接
- RS (寄存器选择): P2 ^ 6
- RW (读写): P2 ^ 5
- EN (使能): P2 ^ 7
- 数据端口: P0 ^ 0 至 P0 ^ 7
### 2. 独立按键连接
- 按键1 (KEY_01): P3 ^ 0
- 按键2 (KEY_02): P3 ^ 1
- 按键3 (KEY_03): P3 ^ 2
- 按键4 (KEY_04): P3 ^ 3
### 3. LED 灯连接
- LED1: P2 ^ 0
- LED2: P2 ^ 1
- LED3: P2 ^ 2
- LED4: P2 ^ 3
- LED5: P2 ^ 4
- LED6: P2 ^ 5
### 4. DS1302 实时时钟模块连接
- RST (复位): P3 ^ 5
- SCLK (时钟): P3 ^ 6
- IO (数据输入/输出): P3 ^ 4
### 5. 蜂鸣器连接
- BEEP: P1 ^ 5
```

# 按键功能

这个单片机万年历程序的按键功能如下：

1. **按键 `key == 1`：**  

   - 主要用于切换设置项。  

   - 每按一次，`set` 值加 1（并在 0 到 9 之间循环），对应主页面和设置不同时间参数的界面。

   - `set = 0` 表示主页面，`set = 1 ~ 6` 分别对应秒、分、时、日、月、年的设置，`set = 7 ~ 9` 对应闹钟的秒、分、时设置。

2. **按键 `key == 2`：**  

   - 主要用于增加当前设置项的值。  

   - 根据 `set` 的值，增加相应的时间参数，比如 `set == 1` 时增加秒，`set == 2` 时增加分，依此类推。  

   - 对于日期和月份的设置，代码考虑了不同月份的天数及闰年规则。

3. **按键 `key == 3`：**  

   - 主要用于减少当前设置项的值。  

   - 同样根据 `set` 的值，减少相应的时间参数。  

   - 日期和月份的减少也考虑了月份天数和闰年的规则。

4. **按键 `key == 4`：**  

   - 退出设置模式，重置 `set` 为 0 并清除 LCD 显示，回到主界面。  

   - 最后调用 `set_time(&rtctime);` 函数应用设置后的时间，并刷新显示。

这个按键处理程序通过不同的按键实现了对时间和闹钟参数的设置和调整，且在日期设置中包含了对闰年的判断。通过 `set` 的值来区分不同的设置项目，并用 `key` 不同的值实现切换、增加、减少和确认操作。

# code

```clike
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

【TB作品】普中V2，数字时钟万年历显示，音乐闹钟，流水灯，Proteus仿真

通信聊天





任务要求：

用单片机实现与串口调试助手的通信，具体功能如下:

1、通过蓝牙模块（需要领取，如果使用笔记本电脑做该题，则只需要领取一个蓝牙模块，如果使用台式机则需要领取两个蓝牙模块外加一条USB转TTL线，尽量使用笔记本电脑，简化工作，学院的USB转TTL线并不多）实现与电脑串口调试助手的连接；（15分）

2、设定单片机的两种运行模式：接收消息/发送消息，同时按下按键A6和A7进行模式切换；（20分）

3、实现由电脑串口调试助手发送字母或数字给单片机，并由开发板OLED显示出来。(20分)

4、从PC端串口助手发送一个字符串到单片机，OLED显示屏显示该字符串，并通过按键上下左右选择其中任意一个字符，并将选中的字符发送回PC端。其中按键A4为上移方向、A5为下移方向、A6为左移方向、A7为右移方向。（25分）

5、单片机发送字符成功后流水灯亮起，接收到消息后蜂鸣器发出短暂声响。（20分）

# 实验报告

## 1. 实验背景

本实验旨在通过单片机实现与串口调试助手的通信，包含接收和发送消息、显示和选择字符串字符以及通过按键实现字符选择和发送的功能。硬件组件包括单片机、蓝牙模块、LCD1602显示屏、蜂鸣器、小灯流水灯和矩阵键盘。通过本实验，可以深入了解单片机串口通信及蓝牙模块的应用，并熟悉LCD显示及按键控制。

## 2. 硬件介绍与连接

### 2.1 硬件清单

- 单片机（如STC89C52）

- 蓝牙模块（如HC-05）

- LCD1602显示屏

- 蜂鸣器

- 小灯流水灯

- 矩阵键盘

- 其他必要的连接线和电阻

### 2.2 硬件连接

1. **蓝牙模块连接**

   - VCC -> 5V

   - GND -> GND

   - TXD -> RXD (单片机的串口接收引脚)

   - RXD -> TXD (单片机的串口发送引脚)

2. **LCD1602显示屏连接**

   - VCC -> 5V

   - GND -> GND

   - RS -> P2.6

   - RW -> P2.5

   - EN -> P2.7

   - 数据引脚 -> P0

3. **矩阵键盘连接**

   - 键盘引脚分别连接到单片机的P1口，如下：

     - key_10 -> P1.7

     - key_11 -> P1.6

     - key_12 -> P1.5

     - key_13 -> P1.4

     - key_14 -> P1.3

     - key_15 -> P1.2

     - key_16 -> P1.1

     - key_17 -> P1.0

4. **蜂鸣器连接**

   - BEEP -> 单片机P2.5引脚

5. **小灯流水灯连接**

   - 流水灯连接到单片机的P2.0到P2.3引脚

## 3. 设计原理

### 3.1 模式选择

- 单片机通过按键实现两种模式的切换：接收模式和发送模式。

- 按下按键时，模式在接收和发送之间切换，并在LCD显示屏上更新显示。

### 3.2 字符接收与显示

- 通过串口助手发送字符到单片机，单片机接收到字符后，存储到接收缓冲区，并在LCD1602显示屏上显示。

### 3.3 字符选择与发送

- 从PC端串口助手发送一个字符串到单片机，LCD显示屏显示该字符串。

- 用户通过按键选择字符串中的任意字符，并将选中的字符发送回PC端。

- 按键A4为上移，A5为下移，A6为左移，A7为右移。

### 3.4 发送与接收确认

- 单片机成功发送字符后，流水灯亮起。

- 接收到消息后，蜂鸣器发出短暂声响，提示用户。

## 4. 电路原理

### 4.1 串口通信原理

- 使用单片机的串口进行通信，配置波特率为9600bps。

- 通过蓝牙模块实现无线通信，单片机接收和发送数据。

### 4.2 LCD1602显示原理

- 使用并行通信控制LCD1602显示屏，显示接收到的字符串和光标位置。

- 根据接收的字符串长度进行显示更新和换行。

### 4.3 按键控制原理

- 检测按键的状态，根据按键输入控制光标的移动和模式的切换。

### 4.4 蜂鸣器与流水灯控制

- 使用单片机的I/O引脚控制蜂鸣器和流水灯，根据接收和发送的状态进行提示。

## 5. 程序设计原理

### 5.1 初始化

- 初始化串口、LCD1602显示屏、按键和中断。

- 设置定时器，用于定时检测按键状态和数据接收状态。

### 5.2 主程序

- 进入主循环，持续检测按键输入和串口接收状态。

- 根据模式进行数据接收和发送的处理。

### 5.3 串口中断服务程序

- 接收数据并存储到接收缓冲区。

- 根据接收完成标志进行蜂鸣器提示。

### 5.4 按键处理程序

- 根据按键输入控制光标的移动和模式的切换。

- 发送选中的字符到PC端，并更新发送成功标志。

### 5.5 显示刷新程序

- 根据接收的数据更新LCD显示屏的内容。

- 显示光标位置和当前选中的字符。

## 6. 代码实现分析

### 6.1 硬件定义

- 矩阵键盘的引脚定义：`P1.7` 到 `P1.0`

- LCD1602显示屏的引脚定义：`P2.6`、`P2.5`、`P2.7` 和 `P0` 口作为数据端口

- 蜂鸣器引脚定义：`P2.5`

- 小灯流水灯的引脚定义：`P2.0` 到 `P2.3`

### 6.2 按键扫描

通过扫描矩阵键盘的按键状态，确定按键值并进行去抖动处理，返回按键值。

```c
unsigned char read_key(void) {
    // 按键扫描逻辑
}
unsigned char getkey0(unsigned char mode) {
    // 去抖动处理和按键状态判断
}
```

### 6.3 LCD1602显示控制

通过LCD1602显示屏初始化、字符显示、字符串显示和光标位置设置等函数，实现显示屏的控制。

```c
void LCD_write_com(unsigned char com) {
    // 写命令到LCD
}
void LCD_write_data(unsigned char dataa) {
    // 写数据到LCD
}
void LCD_write_char(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char dataa) {
    // 在指定位置写字符
}
void SetCurPosition(unsigned char x, unsigned char y) {
    // 设置光标位置
}
void LCD_init(void) {
    // 初始化LCD
}
```

### 6.4 串口通信

通过串口初始化、发送数据和接收数据中断处理，实现与PC端串口助手的通信。

```c
void send(unsigned char dat) {
    // 发送数据到串口
}
void SerInit(void) {
    // 初始化串口
}
void Uart_isr() interrupt 4 {
    // 串口中断服务程序
}
```

### 6.5 按键处理和显示更新

根据按键输入处理光标移动和模式切换，更新显示内容。

```c
void ProcessKeyInput(unsigned char keyinput) {
    // 按键处理逻辑
}
void OLED_DisplaysCertainLengthString(unsigned char *chr, unsigned char len) {
    // 显示一定长度的字符串
}
```

### 6.6 蜂鸣器和流水灯控制

通过蜂鸣器和流水灯的控制函数，提示发送和接收状态。

```c
void BeepAlarm(void) {
    // 控制蜂鸣器发声
}
void led_light(void) {
    // 控制流水灯亮起
}
```

## 7. 实验总结

通过本次实验，我们实现了单片机与串口调试助手的通信，掌握了蓝牙模块的应用，熟悉了LCD1602显示屏的控制方法。通过按键的交互操作，实现了字符的选择和发送，增强了对单片机控制的理解。同时，通过流水灯和蜂鸣器的提示，提升了用户体验。实验中我们遇到了一些问题，但通过调试和解决，使得系统能够稳定运行，达到了预期的效果。

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00140.png)

作品：
```clike
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

【TB作品】51单片机，普中板子，通信聊天

# 功能





万年历

任务要求：

制作一个万年历，具有显示时间、日期、温度、湿度、闹钟功能。

1、OLED显示屏上显示日期和时钟（显示到秒，时间可走动）；（20分）

2、通过开发板上的温度传感器采集当前环境温度并显示在显示屏上；（20分）

3、通过湿度传感器采集当前环境湿度并显示在显示屏上；（20分）

4、通过独立按键设置闹钟，并在OLED上显示设置的闹钟时间，到达闹钟时间时蜂鸣器发出声响并持续一段时间，同时D1~D8以流水灯形式亮起；（20分）

5、日期为滚动特效；（20分）


注意：sbit DS18B20_PORT = P1 ^ 0;    //DS18B20数据口定义

sbit DHT11_DB = P1 ^ 1;

需要自行买ds18b20模块和dht11模块

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00161.png)

![在这里插入图片描述](/static/img/images/00162.png)

演示视频：
```bash
链接：https://pan.baidu.com/s/1pKQ7XmnxbplJ_hJ1Z6XPRg?pwd=tpqv 
提取码：tpqv 
```


```bash
https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```

【TB作品】普中51-实验板，万年历

./taobaozuopin.json```bash

https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2
```


四、超声波测距

任务要求：

设计一款利用超声波测距的装置，测量的距离超出某一上限或下限值，应有报警功能，其基本功能如下：

1、用超声波模块（需要领取）测量某个障碍物的距离；（20分）

2、可通过按键修改上下限报警值；（10分）

3、 在OLED屏上实时显示所测障碍物距离、已设定的距离测量的上下限报警值；（20分）

4、当超声波模块测的距离大于设定的上限值时，蜂鸣器以0.5Hz的频率报警。当超声波模块测得的距离小于设定的下限值时，蜂鸣器持续报警；（30分）

5、当超声波模块测得的距离处于设定的上限值和下限值之间时，蜂鸣器停止鸣叫，LED灯模块按D1~D8的顺序，两个两个地循环亮起；（20分）

注意：51单片机板子在做该题目时，存在OLED占用两个LED引脚的情况，原则上先保证OLED的正常工作，led的流水循环亮效果可以跳过被占用的两个LED引脚。

附加题：

1、具有数据保存按键，按下按键可以保存当前测定的距离数值;

2、具有历史数据查看按键，按下按键可查看1中保存的距离数据（至少保存3组数据），按一次调出一组数据，再按一次调出下一组数据，查看完最后一组数据后从第一组数据重新展示，循环往复。

【注释】

1、超声波模块需要同学们自己接，手柄板有专门的超声波模块接口，如需详细了解其引脚连接，可查看手柄板原理图，更多模块信息请参考说明书或网络资料。

2、按键功能的设置：使用按键A4进行上限报警值的上调，A5进行上限报警值的下调；使用按键A7进行下限报警值的上调，A6进行下限报警值的下调。调节的步进值均为1m。芯片板插槽为一字型的按键代号为P批次的板子，P14和超声波模块启动口冲突，可以换成P11或者P12。

3、附加任务中，同时按下按键A4和A5，进行数据的保存，同时按下按键A6和A7进行历史数据的查看。

【TB作品】51单片机，MSP430单片机，STM32单片机，超声波测距

我是一个专注技术分享的博主,尤其爱搞深度学习和单片机电子。你现在看到的是我的个人博客网站。