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Micropython turnipbit带小夜灯的电子时钟

2018-5-17 11:17:46 2679

`实验目的：² LED是什么²
光敏电阻是什么²
DS3231模块²
电阻阻值的色环计算²
时钟模块DS3231()库的应用
所需器材：²
TurnipBit开发板 1块²
下载数据线 1条²
废旧纸盒 1个²
导线若干²
DS3231时钟模块 1个²
光敏电阻 1个²
LED 灯 1个²
1K电阻 1个²
接入互联网的电脑 1台（推荐使用Google Chome或者Firefox浏览器）
TurnipBit扩展板TurnipBit扩展板是用来将TurnipBit的引脚和主要功能脚引出的一个开发板。利用扩展板，我们可以完成一些更加复杂的工作和任务。TurnipBit扩展板包含以下几个区域：1、金手指插槽，主要用于与TurnipBit开发板进行连接，只需进行正常的插拔即可。2、电源区，包括GND、3.3V和5V区域，提供电源供电。3、USB接口，负责电源接入。4、GPIO口，主要包括P0到P20的GPIO接口、I2C接口、串口以及SPI接口。

意图DS3231的连接DS3231（图11-12）是一个时钟模块，其实就是像一个电子时钟，它自身带有电池，当设置好时间后，DS3231就会自动走时。DS3231与开发板之间的通讯是通过I2C接口来完成的。I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要SDA（串行数据线）和SCL（串行时钟线）两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。SDA和SCL都是双向I/O线，连接时，只需要将DS3231上的SDA和SCL与TurnipBit扩展板上的SDA和SCL相连即可。表 11-1 DS3231连线表

DS3231	TurnipBit扩展板
GND	GND
VCC	3.3V
SCL	SCL
SDA	SDA

DS3231 线路设计本实验中需要进行连接的器件主要包括LED、光敏电阻、电阻、DS3231，具体连接方法：1、LED的长引脚（正极）与扩展板的P1相连，短引脚也就是负极与GND相连。我们只需要控制P1输出高电平还是低电平就可以控制LED是亮还是灭。当P1输出高电平时，LED两条引脚形成回路，LED亮起。当P1输出低电平时，LED熄灭。2、光敏电阻与1K阻串联后，一端连接正极，一端连接负责，中间引出一个引线，连接到扩展板的P2处。这里我们只需要读取P2引脚的模拟电压，就可以获取光线的变化。3、DS3231与扩展板的连接参见表11-1。具体连接实物图，如下：

连线图具体代码具体代码如下：

from microbit import *

DS3231_ADDR    = 0x68
DS3231_REG_SEC = b'x00'
DS3231_REG_MIN = b'x01'
DS3231_REG_HOUR = b'x02'
DS3231_REG_DAY = b'x04'
DS3231_REG_MONTH  = b'x05'
DS3231_REG_YEAR = b'x06'
DS3231_REG_TEMP = b'x11'
class DS3231(object):

def __init__(self):
      pass
def DATE(self, dat=[]):
      if dat==[]:
         t = []
         t.append(self.year())
         t.append(self.month())
         t.append(self.day())
         return t
      else:
         self.year(dat[0])
         self.month(dat[1])
         self.day(dat[2])

def tiME(self, dat=[]):
      if dat==[]:
         t = []
         t.append(self.hour())
         t.append(self.min())
         t.append(self.sec())
         return t
      else:
         self.hour(dat[0])
         self.min(dat[1])
         self.sec(dat[2])
def DateTime(self, dat=[]):
      if dat==[]:
         return self.DATE() + self.TIME()
      else:
         self.year(dat[0])
         self.month(dat[1])
         self.day(dat[2])
         self.hour(dat[3])
         self.min(dat[4])
         self.sec(dat[5])

def dec2hex(self, dat):
      return (int(dat/10)<<4) + (dat%10)

def setREG(self, dat,reg):
      buf = bytearray(2)
      buf[0] = reg[0]
      buf[1] = dat
      i2c.write(DS3231_ADDR,buf, repeat=False)

def getREG_DEC(self,reg):
      i2c.write(DS3231_ADDR,reg)
      t = i2c.read(DS3231_ADDR,1)[0]
      #print("--===",t,"----------")
      return (t>>4)*10 + (t%16)

def sec(self, sec=''):
      if sec == '':
         return self.getREG_DEC(DS3231_REG_SEC)
      else:
         self.setREG(self.dec2hex(sec), DS3231_REG_SEC)

def min(self, min=''):
      if min == '':
         return self.getREG_DEC(DS3231_REG_MIN)
      else:
         self.setREG(self.dec2hex(min), DS3231_REG_MIN)

def hour(self, hour=''):
      if hour=='':
         return self.getREG_DEC(DS3231_REG_HOUR)
      else:
         self.setREG(self.dec2hex(hour), DS3231_REG_HOUR)

def day(self, day=''):
      if day=='':
         return self.getREG_DEC(DS3231_REG_DAY)
      else:
         self.setREG(self.dec2hex(day), DS3231_REG_DAY)

def month(self, month=''):
      if month=='':
         return self.getREG_DEC(DS3231_REG_MONTH)
      else:
         self.setREG(self.dec2hex(month), DS3231_REG_MONTH)

def year(self, year=''):
      if year=='':
         return self.getREG_DEC(DS3231_REG_YEAR)
      else:
         self.setREG(self.dec2hex(year), DS3231_REG_YEAR)

def TEMP(self):
      i2c.write(DS3231_ADDR,DS3231_REG_TEMP, repeat=False)
      t1 = i2c.read(DS3231_ADDR,1, repeat=False)[0]
      i2c.write(DS3231_ADDR,b'x12', repeat=False)
      t2 = i2c.read(DS3231_ADDR,1, repeat=False)[0]
      if t1>0x7F:
         return t1 - t2/256 -256
      else:
         return t1 + t2/256

ds=DS3231()

while True:
Date=ds.DATE()
Time=ds.TIME()
Time_s='20'
for i in Date:
      Time_s+=str(i)+'-'
Time_s=Time_s[:-1]+' '
for i in Time:
      Time_s+=str(i)+':'

hour=Time[0]
sumnum=0

for j in range(0,5): #计算5次电压平均值

      sumnum=sumnum+pin2.read_analog()
averagenum=sumnum/5
if averagenum < 54: #如果小于54说明光线弱
      pin1.write_digital(1) #打开LED
else:                #如果大于或者等于54，说明光线强
      pin1.write_digital(0) #关闭LED

      display.scroll(Time_s[:-1]) #显示时钟时间
if button_a.get_presses() > 0 or button_b.get_presses() > 0:
      display.scroll(Time_s[:-1])  #如果按过按键，显示时钟时间
sleep(1000)