畢業(yè)論文：基于at89c51單片機(jī)和ds1302時鐘芯片電子萬年歷設(shè)計-文庫吧
2024-10-01 19:29 本頁面
【正文】 時耗電小于300nA），而且 DS1302 可以編程選擇多種充電電流來隊后備電源進(jìn) 圖 6 電子萬年歷電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖 行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電。 顯示驅(qū)動采用 MAX7219，MAX7219 是微處理器和共陰極 八 段八位 LED 數(shù)碼管 顯示、 圖條 /柱圖顯示或 64 點陣顯示接口的小型串行輸入 /輸出芯片。片內(nèi)包括 BCD 譯碼器、多路掃描控制器、字和位驅(qū)動器和 8 8 靜態(tài) RAM。外部只需要一個電阻設(shè)置所有 LED 顯示器字段電流。 MAX7219 和微處理器只需三根導(dǎo)線連接，每位顯示數(shù)字有一個地址由微處理器寫入。允許使用者選擇每位是 BCD 譯碼或不譯碼。使用者還可選擇停機(jī)模式、數(shù)字亮度控制、從 1～ 8 選擇掃描位數(shù)和對所有 LED 顯示器的測試模式。 顯示模塊采用普通的 共陰極四位一體八段 LED數(shù)碼管 。 二． 系統(tǒng)硬件電路的設(shè) 計 （一） 電路設(shè)計 7 圖示為電子萬年歷電 路設(shè)計原理圖，系統(tǒng)由主控制器 AT89C5時鐘電路 DS130顯示 驅(qū)動 MAX7219 電路 ，顯示電路及 鍵掃描電路組成。 圖 電子萬年歷電路原理圖 （二） 系統(tǒng)硬件概述 1. 主控制器 AT89C51 ATMEL公司生產(chǎn)的 AT89C51單片機(jī) 采用高性能的靜態(tài) 80C51 設(shè)計， 8 并采用先進(jìn)工藝制造，還帶有非易失性 Flash 程序存儲器。它是一種高性能、低功耗的 8位 CMOS 微處理芯片，市場應(yīng)用最多。其主要特點如下： 8KB Flash ROM，可以擦除 1000次以上，數(shù)據(jù)保存 10 年。 ● 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM； ● 電源控制模 式 ； ● 時鐘可停止和恢復(fù)； ● 空閑模式 ； ● 掉電模式 ； ● 6 個中斷源 ； ● 4 個中斷優(yōu)先級 ； ● 4 個 8位 I/O 口 ； ● 全雙工增強(qiáng)型 TUAR； ● 3 個 16 位定時 /計數(shù)器： T0、 T1(標(biāo)準(zhǔn) 80C51)和增加的 T2（捕獲和比較） ● 全靜態(tài)工作方式： 0～ 24MHZ DS1302 DS1302的性能特性 : ● 實時時鐘，可對秒、分、時、日、周、月以及帶閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行比較； ● 用于高速數(shù)據(jù)暫存的 31*8位 RAM； 9 ● 最少引腳的串行 I/O； ● ～ ； ● 時耗小于 300nA； ● 用于時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)讀 /寫的單字節(jié)或多字節(jié)（脈沖方式）數(shù)據(jù)傳送方式； ● 簡單的三線接口； ● 可選的慢速充電（至 Vcc1）的能力。 DS1302在任何數(shù)據(jù)傳送時必須先初始化，把 RST 腳置為高電平，然后把 8位地址和命令字裝入移位寄存器，數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿被訪問到。在開始 8 個時鐘周期，把命令字節(jié)裝入移位寄存器后，另外的時鐘周期在讀操作時輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時寫入數(shù)據(jù)。時鐘脈沖的個數(shù)在單字節(jié)方式下為 8+8，在多字節(jié)方式下為 8+字節(jié)數(shù)，最大可達(dá) 248字節(jié)數(shù)。如果在傳送過程中置 RST 腳為低電平，則會終止本次數(shù)據(jù)傳送，并且 I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 上電運行時，在 Vcc≥ 之前， RST腳必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 DS1302 的控制字如 表 所示。控制字節(jié)的最高有效位（位 7）必須 10 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則表示存取 RAM 數(shù)據(jù)。位 5～ 1（ A4～A0）指示操作單元的地址。最低有效位（位 0）如果為 0，則表示藥進(jìn)行寫操作；為 1表示進(jìn)行讀操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入 /輸出 。 為了提高對 32 個地址尋址能力（地址 /命令位 1～ 5=邏輯 1） ,可以把時鐘 /日歷或 RAM 寄存器規(guī)定為多字節(jié)（ burst）方式。位 6 規(guī)定時鐘或 RAM，而位 0 規(guī)定讀或?qū)?。在時鐘 /日歷寄存器中的地址 9～ 31或 RAM 寄存器中的地址 31 不能存儲數(shù)據(jù)。在多字節(jié)方式下，讀或?qū)憦牡刂?0 的位 0開始。必須按數(shù)據(jù)傳送的次序?qū)懽钕鹊?8 個寄存器。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫 RAM 時，為了傳送數(shù)據(jù)不必寫所有的 31 字節(jié)，不管是否謝了全部 31 字節(jié)，所寫的每一字節(jié)都將傳送至 RAM。 表 DS1302控制字 DS1302共有 12個寄存器，其中有 7個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式。其日 歷、時間寄存器及其控制字如 上 表所示，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作。 時鐘暫停：秒寄存器的位 7定義位時鐘暫停位。當(dāng)它為 1時， DS1302停止振蕩，進(jìn)入低功耗的備份方式，通常在對 DS1302進(jìn)行寫操作時（如進(jìn)入時鐘調(diào)整程序） ,停止振蕩。當(dāng)它為 0時，時鐘將開始啟動。 AMPM/1224 小時方式：小時寄存器的位 7定義為 12 或 24 小時方 11 式選擇位。它為高電平時，選擇 12 小時方式。在此方式下，位 5為第二個 10 小時位（ 20～ 23h）。 DS1302的晶振選用 32768Hz，電容推薦值為 6pF。因為振蕩 頻率較低，也可以不接電容，對計時精度影響不大。 3. 顯示驅(qū)動 MAX7219 ● MAX7219 和單片計算機(jī)連接有三條引線（ DIN、 CLK、 LOAD），采用 16 位數(shù)據(jù)串行移位接收方式 ● 八位 LED 顯示、圖條 /柱圖顯示或 64 點陣顯示 ● 包括 BCD 譯碼器、多路掃描控制器、字和位驅(qū)動器和 8 8 靜態(tài) RAM ● 可選擇停機(jī)模式、數(shù)字亮度控制、從 1～ 8 選擇掃描位數(shù)和對所有 LED 顯示器的測試模式 ● 最多能驅(qū)動 8 位 LED 顯示器 ● 內(nèi)部 RAM 地址 01～ 08H 分別對應(yīng)于 DIG0～ DIG7。 ● 掃描界限寄存器（地址 0BH）：該寄存器中 D0～ D3 位數(shù)據(jù)設(shè)定值為 0～ 7H，設(shè)定值表示顯示器動態(tài)掃描個數(shù)位 1～ 8。 ● 停機(jī)寄存器（地址 0CH）：當(dāng) D0=0 時， MAX721 處于停機(jī)狀態(tài)；當(dāng) D0=1 時，處于正常工作狀態(tài)。 ● 顯示測試寄存器（地址 0FH）：當(dāng) D0=0 時， MAX7219 按設(shè)定模式正常工作；當(dāng) D0=1 時，處于測試狀態(tài)。在該狀態(tài)下，不管 12 MAX7219 處于什么模式，全部 LED 將按最大亮度顯示。 ● 亮度寄存器（地址 0AH）：亮度可以用硬件和軟件兩種方法調(diào)節(jié)亮度寄存器中的 D0～ D3位
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