【正文】 性能、低功耗的實時時鐘芯片，附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI 三線接口與 CPU 進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和 RAM 數(shù)據(jù)。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小與 31天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。工作電壓寬達 ～ 。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設置備用電源充電方式，提 供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。DS1302 的外部引腳分配如圖 1 所示及內(nèi)部結構如圖 2 所示。 DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄，因此廣泛應用于測量系統(tǒng)中。 圖 1 DS1302 的外部引腳分配 圖 2 DS1302 的內(nèi)部結構 各引腳的功能為： Vcc1：主電源； Vcc2：備份電源。當 Vcc2Vcc1+ 時，由 Vcc2 向 DS1302 供電，當 Vcc2 Vcc1 時，由 Vcc1 向 DS1302 供電。 SCLK：串行時鐘，輸入，控制 數(shù)據(jù)的輸入與輸出； I/O：三線接口時的雙向數(shù)據(jù)線； CE：輸入信號，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高。該引腳有兩個功能：第一， CE 開始控制字訪問移位寄存器的控制邏輯；其次， CE 提供結束單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā? DS1302 有下列幾組寄存器： DS1302①有關日歷、時間的寄存器共有 12 個，其中有 7 個寄存器（讀時 81h～ 8Dh，寫時80h～ 8Ch），存放的數(shù)據(jù)格式為 BCD 碼形式，如圖 3 所示。 圖 3 DS1302 有關日歷、時間的寄存器 小時寄存器（ 85h、 84h）的位 7 用于定義 DS1302 是運 行于 12 小時模式還是 24 小時模式。當為高時，選擇 12 小時模式。在 12 小時模式時，位 5 是，當為 1 時，表示 PM。在 24 小時模式時，位 5 是第二個 10 小時位。 秒寄存器（ 81h、 80h）的位 7 定義為時鐘暫停標志（ CH）。當該位置為 1 時，時鐘振蕩器停止， DS1302 處于低功耗狀態(tài)；當該位置為 0 時，時鐘開始運行。 控制寄存器（ 8Fh、 8Eh）的位 7 是寫保護位（ WP），其它 7 位均置為 0。在任何的對時鐘和RAM 的寫操作之前， WP 位必須為 0。當 WP 位為 1 時，寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。 DS1302②有關 RAM 的地址 DS1302 中附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM 的地址如圖 4 所示。 圖 4 DS1302③的工作模式寄存器 所謂突發(fā)模式是指一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和 RAM 數(shù)據(jù)。突發(fā)模式寄存器如圖 5 所示。 圖 5 ④此外， DS1302 還有充電寄存器等。 2 讀寫時序說明 DS1302 是 SPI 總線驅(qū)動方式。它不僅要向寄存器寫入控制字，還需要讀取相應寄存器的數(shù)據(jù)。 要想與 DS1302 通信，首先要先了解 DS1302 的控制字。 DS1302 的控制字如圖 6。 圖 6 控制字（即地址及命令字節(jié)） 控制字的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到 DS1302 中。 位 6：如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù)； 位 5 至位 1（ A4～ A0）：指示操作單元的地址； 位 0（最低有效位）：如為 0，表示要進行寫操作，為 1 表示進行讀操作。 控制字總是從最低位開始輸出。在控制字指令輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（ 0 位）開始。同樣，在緊跟 8 位的控制字指令后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿，讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。數(shù)據(jù) 讀 寫 時 序 如 圖 7 。 圖 7 數(shù)據(jù)讀寫時序 具體操作見驅(qū)動程序。 3 電路原理圖 : 電路原理圖如圖 8， DS1302 與單片機的連接也僅需要 3 條線： CE 引腳、 SCLK 串行時鐘引腳、 I/O 串行數(shù)據(jù)引腳， Vcc2 為備用電源，外接 晶振，為芯片提供計時脈沖。 DS1302 采用串行數(shù)據(jù)傳輸， SCLK 控制線、 IO 口線、 REST 口線分別與 P6 P6 P67 相連接。 五、一體化紅外接收頭 1838 紅外線遙控是目前使用比較廣泛的一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具有體積 小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而， 繼彩電、錄像機之后，在錄音機、音響設備、 空凋機以及玩具等其它小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設備中，在高壓、輻射、 有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 DM430A 單片機開發(fā)板提供一體化紅外接收頭接口，如果用戶購買的套餐包含紅外一 體化接收頭，用戶可以使用電視遙控器或者音箱等遙控器與單片機通信，可以對遙控器或其 他紅外設備解碼。下圖 為紅外接收頭硬件連接原理圖。其中 1 腳 KEY3 連接到 P13 口，為紅外數(shù)據(jù)通道， 2 腳和 3 腳分別接 GND 和 VCC，該型接收頭支持 ～ 5V 供電，硬件連接非常簡單。 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應用編 /解碼專用集成電路芯片來進行控制操作，如下所示： （一）發(fā)射部分 鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED 紅外發(fā)送器 鍵盤 編碼調(diào)制 紅外 LED 發(fā)射（ 38KHz 的載波） （二）接收部分 研究中應用 VS0038 一體化紅外接收頭 （實物圖如下：） 紅外接收頭 VS0038 能夠正常接收的角度 2 遙控發(fā)射器及其編碼 （ 1）遙控發(fā)射器專用芯片很多 （ 2）根據(jù)編碼格 式可以分成：脈沖寬度調(diào)制和脈沖相位調(diào)制兩大類 現(xiàn)在我們研究以運用比較廣泛，解碼比較容易實現(xiàn)的脈沖寬度調(diào)制來加以說明。當發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征： （ a） 采用脈寬調(diào)制的串行碼 （ b） 以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的“ 0” （ c） 以脈寬為 、間隔 、周期為 的組合表示二進制的“ 1” 遙控器發(fā)出由“ 0”和“ 1”組成的 32 位二進制碼，經(jīng) 38kHz 的載頻進行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達到降低電 源功耗的目的。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射 ,其中前 16 位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的紅外遙控設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。后 16 位為 8 位的操作碼和 8 位的操作反碼用于核對數(shù)據(jù)是否接收正確。 （其中的地址碼為用戶識別碼，它又分為用戶碼與用戶反碼） 當遙控器上任意一個按鍵按下超過 36ms 時， LC7461 芯片的振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一個特定的同步碼頭，對于接收端而言就是一個 9ms 的低電平 ,和一個 的高電平，這個同步碼頭可以使程序知道從這個同步碼頭以后可以開始接收數(shù)據(jù)。 解碼的 關鍵是如何識別“ 0”和“ 1”，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“ 0”、“ 1”均以 的低電平開始，不同的是高電平的寬度不同，“ 0”為 ,“ 1”為 ,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“ 0”和“ 1”。如果從 低電平過后，開始延時， 以后，若讀到的電平為低，說明該位為“ 0”，反之則為“ 1”，為了可靠起見，延時必須比 長些，但又不能超過 ,否則如果該位為“ 0”，讀到的已是下一位的高電平，因此?。?+） /2= 最為可靠，一般取 左右即可。 根據(jù)紅外編碼的格式，程序應該等待 9ms 的起始碼和 的結果碼完成后才能讀碼。 接收器及解碼 光 /電放大 解調(diào) 52 單片機解碼 VS0038 是塑封一體化紅外線接收器，它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有工作，沒有紅外遙控信號時為高電平，收到紅外信號時為低電平，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。 測試時用的遙控器 測試效果： （ 1） （ 2） 程序如下 ： 文件一 include include include include include include include include include void main(void) { unsigned char i。 WDTCTL=WDT_ADLY_//定時器模式， 250ms 中斷一次 IE1|=WDTIE。 BCSCTL1amp。=~XT2OFF。 //打開 XT2 振蕩器 BCSCTL2|=SELM1。 //MCLK 為 8MHZ， SMCLK 時鐘源選擇 DCO 800khz do{ IFG1amp。=~OFIFG。 //清楚振蕩器錯誤標志 for(i=0。i100。i++) _NOP()。 } while((IFG1amp。OFIFG)!=0)。 //如果標志位 1，則繼續(xù)循環(huán)等待 IFG1amp。=~OFIFG。 Close_LED()。//關數(shù)碼管 delay_ms(5)。 P5DIR|=BIT7+BIT6+BIT5+BIT0+BIT1。//將液晶相關控制位設為輸出 LCDDATOUT。//液晶數(shù)據(jù)口設置輸出 P4OUT=0xff。//初始化液晶數(shù)據(jù)口為高電平 LCD_INIT()。//初始化液晶 delay_ms(500)。 P1DIR=0xf7。//鍵盤端口初始化 P1OUT=0xFF。 P1IE|=BIT3。//允許中斷 P1IES=0xff。//下降沿中斷 P2DIR=0xff。 P2OUT=0xff。 /********初始化 flash********/ FCTL2=FWKEY+FSSEL1+FN0。 /********初始化定時器 *********/ TACTL|=TASSEL_1+MC_2+TACLR。 TACCR0=1。 TACCR1=2048。 wellplay()。//顯示歡迎畫面 read_segA()。 //讀取 flash 鬧鐘數(shù)據(jù) LCD_CLEAR()。//清屏 DS1302_INIT()。//初始化 DS1302 GET_TIME()。//讀取一次時間 lunar_calendar()。//進行一次陰歷的轉(zhuǎn)換 display()。 //顯示時間畫面 DS_INIT()。 //初始化 18B20 DS_write(0xcc)。 //跳過 ROM 指令 DS_write(0x44)。//啟動轉(zhuǎn)換 _BIS_SR(GIE)。//開總中斷 while(1) { _BIS_SR(LPM2_bits)。//進入低功耗 if(keydownflag)//如果有按鍵按下，進入鍵值分析處理函數(shù) { keydownflag=0。//清除標志 keyvalue_const()。//鍵值分析處理 } if(flagamp。amp。(setflag==0))//1s 刷新一次數(shù)據(jù) { flag=0。 GET_TIME()。//讀取時間 temperature=GET_TEMP()。//獲取溫度 display()。 //刷新屏幕 } switch(setflag)//根據(jù)狀態(tài)標志的值顯示相應的畫面 { case 1:play_menu_1()。IE1amp。=~WDTIE。 _EINT()。break。//主菜單（一） case 2:play_menu_2()。IE1amp。=~WDTIE。 _EINT()。break。//主菜單（二） case 3:play_menu_1_0()。lastplay=1。IE1amp。=~WDTIE。 _EINT()。break。//時間設置畫面 case 4:play_menu_2_0()。lastplay=1。IE1amp。=~WDTIE。 _EINT()。break。//鬧鐘設置畫面 default :break。 } } } pragma vector=WDT_VECTOR __interrupt void wdt_time(void) { temp=second。 second=READ_DS1302(READ_SECOND)。 if(second!=te