【正文】 址由微處理器寫入。更重要的是， DS1302 可以在很小電流的后備電源（ ～ 電源，再 時(shí)耗電小于300nA），而且 DS1302 可以編程選擇多種充電電流來隊(duì)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。但由于液晶是以點(diǎn)陣的模式顯示各種符號(hào)，需要利用控制芯片創(chuàng)建字符庫(kù)，編程工作量大，控制器的資源占用較多，其成本也偏高。 由于本系統(tǒng)對(duì) CPU運(yùn)算速度要求很高，需要執(zhí)行很復(fù)雜的運(yùn)算 ，方案一成本比較低 ， 適合做設(shè) 計(jì)，方案二運(yùn)算速度高，性能好，所以兩種方案都有可取之處。單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)，使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)有較高的軟、硬件利用系數(shù)。而近年來推出的一些高檔單片機(jī)還包括有許多特殊功能單元，如 A/D、 D/A轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器、通信控制器、鎖相環(huán)、 DMA、浮點(diǎn)運(yùn)算單元、 PWM 控制輸出單元、 PWM 輸出時(shí)的死區(qū)可編程控制功能等。 3 本文提出了一種基于 AT89C51 單片機(jī)的萬年歷設(shè)計(jì)方案，本方案以 AT89C51 單片機(jī)作為主控核心，與時(shí)鐘芯片 DS130按鍵、 LED 顯示等模塊組成硬件系統(tǒng)。 萬年歷目前已經(jīng)不再局限于以書本形式出現(xiàn)。 本文介紹了基于 AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)的電子萬年歷。 2 除了采用集成化的時(shí)鐘芯片外，還有采用 MCU 的方案，利用 AT89系列單片微機(jī)制成萬年歷電路，采用軟件和硬件結(jié)合的方法，控制 LED數(shù)碼管輸出，分別用來顯示年、月、日、時(shí)、分、秒，其最大特點(diǎn)是 :硬件電路簡(jiǎn)單，安裝方便易于實(shí)現(xiàn)，軟件設(shè)計(jì)獨(dú)特 ,可靠。商家生產(chǎn)的電子萬年歷更從質(zhì)量，價(jià)格，實(shí)用上考慮，不斷的改進(jìn)電子萬年歷的設(shè)計(jì)，使其更加的具有市場(chǎng)。 二十一世紀(jì)的今天，最具代表性的計(jì)時(shí)產(chǎn)品就是電子萬年歷，它是近代世界鐘表業(yè)界的第三次革命。第一次是擺和擺輪游絲的發(fā)明，相對(duì)穩(wěn)定的機(jī)械振蕩頻率源使鐘表的走時(shí)差從分級(jí)縮小到秒級(jí)，代表性的產(chǎn)品就是帶有擺或擺輪游絲的機(jī)械鐘或表。 本設(shè)計(jì)為軟件，硬件相結(jié)合的一組 設(shè)計(jì)。 AT89C51 是由 ATMEL公司推出的一種小型單片機(jī)。 首先我們?cè)诰w論中簡(jiǎn)單介紹了單片機(jī)的發(fā)展與其在中低端領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)以及課題的開發(fā)意義；接著介紹了 AT89C51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和本畢業(yè)設(shè)計(jì)所要外擴(kuò)的 LED 顯示及其驅(qū)動(dòng)方法，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了萬年歷基本電路的設(shè)計(jì)；然后使用單片機(jī)匯編語(yǔ)言進(jìn)行萬年歷程序的設(shè)計(jì)，程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，使得邏輯關(guān)系簡(jiǎn)單明了，維護(hù)方便。以電腦軟件或者電子產(chǎn)品形式出現(xiàn)的萬年歷被稱為電子萬年歷。在硬件系統(tǒng)中設(shè)有獨(dú)立按鍵和 LED 顯示器，能顯示豐 富的信息，根據(jù)使用者的需要可以隨時(shí)對(duì)時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)、選擇時(shí)間等，綜上所述此萬年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。因此，只要外加一些擴(kuò)展電路及必要的通道接口就可以構(gòu)成各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，如工業(yè)流水線控制系統(tǒng)、作 4 為家用電器的主控制器、分布式控制系統(tǒng)的終端節(jié)點(diǎn)或作為其主控制節(jié)點(diǎn)起中繼的作用、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等。 由于構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，相當(dāng)多的測(cè)、控功能由軟件實(shí)現(xiàn)，故具有柔性特征，不須改變硬件系統(tǒng)就能適當(dāng)?shù)馗淖兿到y(tǒng)功能。 方案二： 采用 FTC10F04單片機(jī)，還帶有非易失性 Flash 程序存儲(chǔ)器。選用方案一作為主方案，方案二作為備用方案。在使用時(shí)，不能有靜電干擾，否則易燒壞液晶的顯示芯片 。 顯示驅(qū)動(dòng)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(diǎn)陣顯示接口的小型串行輸入 /輸出芯片。允許使用者選擇每位是 BCD 譯碼或不譯碼。 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(jì)， 8 并采用先進(jìn)工藝制造，還帶有非易失性 Flash 程序存儲(chǔ)器。 DS1302在任何數(shù)據(jù)傳送時(shí)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。 上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥ 之前， RST腳必須保持低電平。位 6如果為 0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)；為 1則表示存取 RAM 數(shù)據(jù)。 為了提高對(duì) 32 個(gè)地址尋址能力（地址 /命令位 1～ 5=邏輯 1） ,可以把時(shí)鐘 /日歷或 RAM 寄存器規(guī)定為多字節(jié)（ burst）方式。必須按數(shù)據(jù)傳送的次序?qū)懽钕鹊?8 個(gè)寄存器。 時(shí)鐘暫停：秒寄存器的位 7定義位時(shí)鐘暫停位。它為高電平時(shí)，選擇 12 小時(shí)方式。 3. 顯示驅(qū)動(dòng) MAX7219 ● MAX7219 和單片計(jì)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(diǎn)陣顯示 ● 包括 BCD 譯碼器、多路掃描控制器、字和位驅(qū)動(dòng)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(duì)所有 LED 顯示器的測(cè)試模式 ● 最多能驅(qū)動(dòng) 8 位 LED 顯示器 ● 內(nèi)部 RAM 地址 01～ 08H 分別對(duì)應(yīng)于 DIG0～ DIG7。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。 MAX7219 的驅(qū)動(dòng)程序首先必須對(duì) 5 個(gè)控制寄存器初始設(shè)置即初始化 , 各控制寄存器設(shè)置含義如下 :譯碼模式選擇寄存器 (地址＝ F9H)。實(shí)際應(yīng)用中可以按位設(shè)置選擇 B 譯碼或是不譯碼方式。共有 16 級(jí)選擇 ,用于 LED 顯示亮度的強(qiáng)弱設(shè)置。 13 顯示測(cè)試寄存器 :地址＝ FFH。 圖 MAX7219主要引腳 鍵盤在單片機(jī)系統(tǒng)中是一個(gè)很重要的部件。這種鍵盤使用方便，但硬件較復(fù)雜， PC 機(jī)所用的鍵盤就屬于這種。采用三線接口與 CPU進(jìn)行同步通信 , 并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM數(shù)據(jù)。它經(jīng)過一個(gè)簡(jiǎn)單的串行接口與微處理器通信。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM數(shù)據(jù)。當(dāng) Vcc2＞（ Vcc1+） 時(shí)， Vcc2給 DS1302供電；當(dāng) Vcc2＜ Vcc1時(shí)， DS1302