简介
在社交媒体和智能手机的时代里，电子表似乎有些过时。然而，使用单片机与其它电子元件结合，可以创建一个功能强大的电子表，它不仅可以显示时间，还能实现闹钟和秒表功能。本文将展示如何使用单片机来制作一个实用且具有多重功能的电子表。
材料
单片机（如Arduino、Raspberry Pi等）
16x2 LCD显示屏
数字键盘（用于设置时间和闹钟）
声音发生器（用于闹钟功能）
电阻和连接线
基本功能
时间显示
我们首先需要将LCD显示屏连接到单片机上，并写一个简单的代码来显示当前的时间。可以通过获取系统时间和日期，并将其分别显示在LCD屏幕的第一行和第二行来实现这一功能。
#include
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // 初始化LCD对象，设置屏幕地址和尺寸
void setup() {
lcd.begin(16, 2); // 初始化LCD屏幕
}
void loop() {
lcd.setCursor(0,0); // 设置光标位置为第一行第一列
lcd.print("Time: "); // 打印文本
// 获取系统时间和日期
int hours = hour();
int minutes = minute();
int seconds = second();
// 将时间显示在第一行
lcd.setCursor(6,0);
if (hours < 10) {
lcd.print("0");
}
lcd.print(hours);
lcd.print(":");
if (minutes < 10) {
lcd.print("0");
}
lcd.print(minutes);
lcd.print(":");
if (seconds < 10) {
lcd.print("0");
}
lcd.print(seconds);
}
闹钟功能
接下来，我们将实现闹钟功能。在LCD显示屏下方的数字键盘用于设置闹钟时间。可以通过比较系统时间与闹钟时间，并在闹钟时间到达时触发警报来实现这一功能。
#include
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
int alarmHour = 0; // 闹钟小时
int alarmMinute = 0; // 闹钟分钟
void setup() {
lcd.begin(16, 2);
pinMode(7, INPUT); //设置数字键盘的引脚为输入模式
pinMode(8, INPUT);
pinMode(9, INPUT);
pinMode(10, INPUT);
pinMode(11, INPUT);
pinMode(12, INPUT);
}
void loop() {
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Set Alarm: ");
// 通过数字键盘设置闹钟时间
lcd.setCursor(11, 0);
lcd.print(alarmHour);
lcd.print(":");
if (alarmMinute < 10) {
lcd.print("0");
}
lcd.print(alarmMinute);
// 获取当前时间
int hours = hour();
int minutes = minute();
// 当系统时间与闹钟时间匹配时触发警报
if (hours == alarmHour && minutes == alarmMinute) {
alarm();
}
}
void alarm() {
// 播放警报声音
tone(13, 1500, 2000);
delay(2000);
// 停止警报
noTone(13);
}
秒表功能
最后，我们将添加秒表功能。用户可以通过按一下数字键盘上的“开始”和“停止”按钮来启动和暂停秒表。时间将以毫秒的形式显示在LCD屏幕的第二行。
#include
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
bool stopwatchRunning = false; // 秒表是否在运行
unsigned long startTime = 0; // 秒表开始时间
void setup() {
lcd.begin(16, 2);
pinMode(7, INPUT); // 设置数字键盘引脚为输入模式
pinMode(8, INPUT);
pinMode(9, INPUT);
pinMode(10, INPUT);
pinMode(11, INPUT);
pinMode(12, INPUT);
}
void loop() {
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Stopwatch: ");
// 当按下数字键盘上的“开始”按钮时启动秒表
if (digitalRead(7) == HIGH) {
startTime = millis();
stopwatchRunning = true;
}
// 当按下数字键盘上的“停止”按钮时暂停秒表
if (digitalRead(8) == HIGH) {
stopwatchRunning = false;
}
// 更新秒表时间显示
if (stopwatchRunning) {
unsigned long currentTime = millis() - startTime;
lcd.setCursor(12, 1);
lcd.print(currentTime);
}
}
总结
使用单片机，我们可以轻松地构建一个具有多重功能的电子表。通过添加LCD显示屏、数字键盘和声音发生器，我们实现了时间显示、闹钟和秒表功能。这只是开始，你还可以探索添加更多功能，如定时器、温度传感器等，来将这个电子表打造得更加全面和实用。希望你能尝试一下，并享受这个有趣的项目！