MicroPython实战之TurnipBit开发板DIY电子时钟

一、 实验目的：
?学习在PC机系统中扩展简单I/O 接口的方法
?学习TurnipBit拼插编程
?学习TurnipBit扩展板与DS3231时钟模块连接接线方式
?学习时钟模块的使用

二、所需原器件：
?TurnipBit一块
?TurnipBit扩展板一块
?DS3231时钟模块一个
?杜邦线若干
?usb数据线一条

三、实验原理：
1. DS3231时钟模块原理
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。

四、接线方法：
TurnipBit扩展板与发光二极管接口对应如下表：

五、 源代码：

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()
ds.DATE([17,10,24])
ds.TIME([10,03,00])
while True:
    Time=ds.TIME()
    Time_s=''
    for i in Time:
        Time_s+=str(i)+':'
    display.scroll(Time_s[:-1]+"-")
    
    #print(Time)
    #print(ds.TEMP())
    sleep(1000)