【正文】 1～ D8： 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 ④ RS： 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L）。由于其具有體積小、重量輕、顯示質(zhì)量高、功耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于智能化儀器儀表的顯示器件。如果還有額外的 SCLK 周期， DS1302 將重新發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，這使 DS1302 具有連續(xù)突發(fā)讀取的能力。數(shù)據(jù)輸入位 0 開始。 一個(gè)時(shí)鐘周期是由一個(gè)下降沿之后的上升沿序列。 (4) DS1302 時(shí)序 CE 輸入驅(qū)動(dòng)高啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳輸。 位 6：如果為 0，則表示存取日歷時(shí)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(jìn)行寫操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作。當(dāng) Vcc2Vcc1+ 時(shí)，由 Vcc2 向 DS1302 供電，山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 當(dāng) Vcc2 Vcc1 時(shí)，由 Vcc1 向 DS1302 供電。時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)在單字節(jié)方式下為 8 加 8，在多字節(jié)方式下為 8 加字節(jié)數(shù)，最大可達(dá) 248 字節(jié)數(shù)。 DS1302 包含以下一些功能部件： （ 1）實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月以及帶閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)； （ 2）用于高速數(shù)據(jù)暫存的 31 8 位 RAM； （ 3）最少引腳的串行 I/O； （ 4） ～ 電壓工作范圍； （ 5） 時(shí)耗電小于 300nA； （ 6）用于時(shí)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； （ 7）簡(jiǎn)單的 3 線接口； （ 8）可選的慢速充電（至 VCC1）的能力。工作電壓寬達(dá) ～ 。 Flash 編程和程序校驗(yàn)時(shí)， P2 也接收高位地址和一些控制信號(hào)。當(dāng)作為輸入腳時(shí)被外部信號(hào)拉低的 P1 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址（低 8 位） /數(shù)據(jù)總線，在訪問(wèn)期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。 （ 2） VPP 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳用于施加編程電源。 （ 1） EA 功能：正常工作時(shí)， EA 為內(nèi)外 ROM 選擇端。 RST/VPD—— 復(fù)位 /備用電源。 PSEN —— 外 ROM 讀選通信號(hào)。在 ALE 信號(hào)的下降沿，鎖定 P0 口傳送的內(nèi)容，即低 8 位地址信號(hào)。 ALE/ PROG —— 地址鎖存允許 /片內(nèi) EPROM 編程脈沖。 AT89C51 單片機(jī)一般采用雙列直插 DIP 封裝，共 40 個(gè)引腳，圖 為其引腳排列圖。 山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)及元件 AT89C51 芯 片 AT89C51 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的 8 位 Flash ROM 單片機(jī)。 A T 8 9 C 5 1D S 1 3 0 2 時(shí) 鐘 電 路時(shí) 鐘 振 蕩 電 路鍵 盤 控 制 模 塊1 6 0 2 液 晶 模 塊電 源 模 塊 圖 主電路設(shè)計(jì)框圖 本設(shè)計(jì)采用 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，使單片機(jī)控制 液晶 顯示年、月、日、時(shí)、分、秒，當(dāng)秒計(jì)數(shù)滿 60 時(shí)就向分進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器計(jì)滿 60 后向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，小時(shí)計(jì)數(shù)器按“ 23 翻 0”規(guī)律計(jì)數(shù)。學(xué)習(xí)芯片的選擇及方案選擇， 熟悉單片機(jī)的 I/O 口原理；掌握LCD 顯示的原理；掌握定時(shí)計(jì)數(shù)器的使用；要求設(shè)計(jì)出程序流程圖和程序。 本文將詳細(xì)介紹 AT89C51 單片機(jī)和 DS1302 時(shí)鐘芯片的基本原理，從軟件和硬件電路的實(shí)現(xiàn)兩大方面進(jìn)行分析 。自 20 世紀(jì) 70 年代問(wèn)世以來(lái)，以其極高的性能價(jià)格比，受到人們的重 視和關(guān)注。它體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境要求不高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好、開發(fā)較為容易，廣泛應(yīng)用于智能生產(chǎn)和工業(yè)自動(dòng)化上。 關(guān)鍵詞： AT89C51；單片機(jī)；液晶 屏；時(shí)鐘芯片；蜂鳴器 山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 1 設(shè)計(jì)目的 基于 51 單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)能夠支持年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的電子時(shí)鐘 。 山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2 2 設(shè)計(jì)要求 1．設(shè)計(jì)能支持年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的時(shí)鐘，時(shí)鐘有時(shí)間調(diào)整功能及鬧鐘功能； 2．時(shí)鐘具有裝卸電池時(shí)掉電保護(hù)功能，保護(hù)時(shí)間大于 5 分鐘； 3．時(shí)鐘功耗小于 。時(shí)、分、秒的計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理可直接送顯示器顯示。其最突出的優(yōu)點(diǎn)是片內(nèi) ROM 為 Flash ROM，可擦寫 1000 次以上，應(yīng)用并不復(fù)雜的通用 ROM 寫入器就能方便的擦寫，讀取也很方便，價(jià)格低廉，具有片程序 ROM 二級(jí)保密系統(tǒng)。 40 個(gè)引腳大致可分為 4 類：電源、時(shí)鐘、控制各 I/O 引腳。 （ 1） ALE 功能：用來(lái)鎖存 P0 口送出的低八位地址。 需要指出的是，當(dāng) CPU 不執(zhí)行訪問(wèn)外 RAM 指令， ALE 以時(shí)鐘振 蕩頻率 1/6 的固定頻率輸出，因此 ALE 信號(hào)也可作為外部芯片 CLK 時(shí)鐘或其他需要。 山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 89C51 讀外 ROM 時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期內(nèi) PSEN 兩次有效輸出。 （ 1）正常工作時(shí)， RST 端為復(fù)位信號(hào)輸入端，只要在該引腳上連續(xù)保持兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平， AT89C51 芯片即實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，復(fù)位后一切從頭開始， CPU 從 0000H 開始執(zhí)行指令。 AT89C51 單片機(jī) ROM 尋址范圍為 64KB，其中 4KB 在片內(nèi)， 60KB 在片外 。 (2) I/O 引腳 AT89C51 有 P0、 P P P3 4 個(gè) 8 位并行 I/O 端口，共 32 個(gè)引腳。在 Flash 編程時(shí)， P0 端口接收指令字節(jié)；而在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低8 位地址。 P3 口是帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，向 P3 口寫入 1 時(shí) P3 口被內(nèi)部上拉為高電平可用作輸入口，當(dāng)作為輸入腳時(shí)被外部拉 低的 P3 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。采用 雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 (1) DS1302數(shù)據(jù)操作原理 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，然后山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 把 8 位地址和命令字裝入移位寄存器，數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿被輸入。 DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 SCLK：串行時(shí)鐘，輸入，控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出； I/O：三線接口時(shí)的雙向數(shù)據(jù)線； CE：輸 入信號(hào)，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高。 控制字總是從最低位開始輸出。 CE 輸入有兩個(gè)功能。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸而言，數(shù)據(jù)必須在有效的時(shí)鐘的上升沿輸入，在時(shí)鐘的下降沿輸出。 對(duì)于數(shù)據(jù)輸出：開始的 8 個(gè) SCLK 周期，輸入一個(gè)讀命令字節(jié)，數(shù)據(jù)字節(jié)在后 8 個(gè) SCLK 周期的下降沿輸出。 DS1302 數(shù)據(jù)讀寫時(shí)序如圖 所示： 山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 12 圖 數(shù)據(jù)讀寫時(shí)序 LCD1602 液晶顯示 LCD1602 是一種用 5x7 點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器模塊，它顯示的容量為 2 行 16 個(gè)字共 32個(gè)字符。 (1)LCD1602 引腳及功能 LCD1602 的引腳如圖 所示： ① VSS：電源 地 。 ⑤ RW ： 讀 /寫 選擇端（ H/L）。 ⑧ BLA：背光源正極； ⑨ BLK：背光源負(fù)極。 山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 14 表 35 LCD1602 的內(nèi)部顯示地址 1 2 3 在讀寫操作子程序中都執(zhí)行了關(guān)中斷指令，因?yàn)樵诖型ㄐ艜r(shí)對(duì)時(shí)序要求比較高，而且在此是用 I/O 口軟件模擬串行時(shí)鐘脈沖，所以在通信過(guò)程中最好保證傳輸?shù)倪B續(xù)性，不要允許 中斷，如圖 所示。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們利用 Altium 軟件進(jìn)行原理圖及 PCB 圖的繪制，最后再利仿真軟件進(jìn)行檢查，看程序是否能顯示其功能。 這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多專業(yè)知識(shí)問(wèn)題，最后在老師的辛勤指導(dǎo) 下，終于游逆而解。 sbit RS=P1^5。 sbit KEY1 = P2^0。 /************************************************************/ //全局變量及常量定義 uchar i=20,j。 uchar code Day[]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}。 //鬧鐘中用的全局變量 uchar th1,tl1。i++) { for(j=0。 RW=0。 } 山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 22 /************************************************************/ //LCD1602 寫入字符函數(shù) LCD1602_WriteSChr(uchar i) { P0=i。 delay1ms(2)。im。 //顯示器開、光標(biāo)關(guān) Enable()。 //寫入日期顯示緩存 P0=0xc1。 CLK=0。//延時(shí)一指令周 期 for(i=0。 //向 DS1302 寫入一字節(jié)數(shù)據(jù) _nop_()。 //拉低時(shí)鐘脈沖 } } /************************************************************/ //DS1302 讀取子程序 uchar DS1302_Read() { uchar i,j=0。 //右移一位 _nop_()。//該位置 1 _nop_()。 //不顯示字符 TimeBuf[2]=TimeBuf[5]=39。 RST=0。 DS1302_Write(0xc5)。 for(m=0,i=0,n=0x85。 //讀取數(shù)據(jù) RST=0。 if(i==0) { if(j!=0) j。 P32=!P32。j6。 b=aamp。 goto D1。 D1: do { b。 LCDShow()。 ET1=0。 i++。 TimeBuf[6]=TimeBuf[7]=0x30。 //顯示器開、光標(biāo)開 Enab