【正文】 制字為 FEH（ 寫 ） 、 FFH（讀）。涓流充電二極管選擇（ DS）位 D3D2 用于選擇連接在 VCC2 和 VCC1 之間的二極管數(shù)目，當(dāng) DS 為 01 時(shí)選擇一個(gè)二極管，如果為10 則選擇 2 個(gè)二極管， DS 為 00 或 11 時(shí)涓流充電器被禁止，與 TCS 無(wú)關(guān)。 E A / V P P31X T A L 119X T A L 218R S T9P ( R D )17P ( W R )16P ( I N T 0)12P ( I N T 1)13P ( T 0)14P ( T 1)15P ( T 2)1P ( T 2E X )2P 3P 4P 5P ( M O S I )6P ( M I S O )7P ( S C K )8( A D 0) P 39( A D 1) P 38( A D 2) P 37( A D 3) P 36( A D 4) P 35( A D 5) P 34( A D 6) P 33( A D 7) P 32( A 8) P 21( A 9) P 22( A 10 ) P 23( A 11 ) P 24( A 12 ) P 25( A 13 ) P 26( A 14 ) P 27( A 15 ) P 28P S E N29A L E / P R O G30( T X D ) P 11( R X D ) P 10GND20V C C40S T C 89 C 58 R D +X12X23V C C 21GND4R S T5I / O6S C L K7V C C 18D S 13 021 215pFC115pFC2V C C3VR1R2R3V C C 圖 33 DS1302 與單片機(jī)接口電路 在圖 33 中，由于 DS1302 采用的是同步串行的工作方式，它與單片機(jī)的相接的端口只有三個(gè)： SCLK， I/O， RST ，相對(duì)應(yīng)的接到單片機(jī)的 ， ， ，單片機(jī)的P0 口在用作 I/O 口的時(shí)候要接上拉電阻； X1 ， X2 端接的是 的外部晶振；VCC2 作為主電源接到 +5V 電源上，而 VCC1 是 DS1302 的后備電源，具有涓流充電的特性，接的是 +3V的電 池。 表 36 74HC14工作條件 最小 額定 最大 電源電壓 Vcc 5V 輸入正向閥值電壓 VIT+ 2V 輸入負(fù)向閥值電壓 VIT 滯后電壓 ΔVt 輸出高電平電流 I OH 800181。它在實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘走時(shí)的功能，能夠進(jìn)行時(shí)、分、秒以及漢字的顯示。由于繼電器輸出電路接的是 12V的電壓，因此在與單片機(jī)連接的時(shí)候要做好隔離，光電耦合器 TLP5211 便是起到這種作用的。 1）時(shí)間設(shè)置：按下 OK 鍵進(jìn)入時(shí)間設(shè)置的界面（分兩行：第一行，需要設(shè)置的時(shí)間；第二行， “確定 ”），按 MOV 鍵選擇要調(diào)整的時(shí)、分、秒的數(shù)值，按 ADD 鍵進(jìn)行 +1操作，當(dāng)時(shí)間調(diào)整好以后，按 MOV 鍵將選擇條移動(dòng) 到第二行的 “確定 ”，再按 OK 鍵返回到數(shù)字鐘的界面。 5）返回：在功能選擇界面選擇 “返回 ”，系統(tǒng)會(huì)返回到數(shù)字鐘 的顯示界面。 4） 運(yùn)行：當(dāng)開停機(jī)時(shí)間設(shè)置好以后，進(jìn)入 “運(yùn)行 ”的界面（分兩行顯示：第一行，顯示當(dāng)前的實(shí)時(shí)時(shí)間；第二行，顯示開停機(jī)標(biāo)志 “開 ”或 “停 ”以及 “返回 ”字樣，選擇條在 “返回 ”上），當(dāng)設(shè)定的開機(jī)時(shí)間未到時(shí)，開停機(jī)標(biāo)志顯示的是 “停 ”，設(shè)定的時(shí)段開機(jī)時(shí)間到時(shí)，開停機(jī)標(biāo)志變?yōu)?“開 ”，與此同時(shí)，控制輸出部分繼電器動(dòng)作，發(fā)光二極管亮，而所設(shè)定的該時(shí)段停機(jī)時(shí)間到時(shí)，開停機(jī)標(biāo)志又變?yōu)?“停 ”，直到下一時(shí)段的開機(jī)時(shí)間到時(shí)才會(huì)變化，與此同時(shí)，發(fā)光二極管滅。 STC89C58RD+ 主控模塊 DS1302時(shí)鐘模塊 鍵盤電路 LCD 顯示電路 控制輸出電路 時(shí)鐘產(chǎn)生電路 26 系統(tǒng)功能說明 系統(tǒng)在上電后，首先進(jìn)入初始化畫面，顯示 設(shè)計(jì) 小組成員的姓名，過 5 秒后自動(dòng)轉(zhuǎn)入數(shù)字鐘的顯示畫面。這些按鍵的功能定義是在軟 25 件中定義好的。為 了保證按鍵在按下時(shí)相應(yīng)的單片機(jī)端口為低電平，每個(gè)按鍵都通過上拉電阻接到了 VCC 上，具體的電路如圖 38 所示 [7]。 圖 35 74HC14邏輯圖 22 極限值 ： 電源電壓 …………………………………………. 7V 輸入電壓 ： 74HC14…………………………………………. 工作環(huán)境溫度 ： 74HC14………… ……………………………… 0~70 ℃ 存儲(chǔ)溫度 …………………………………………. 65~150℃ 功能表如表 35 所示 。在指定突發(fā)方式多字節(jié)連續(xù)寫時(shí)鐘 /日歷寄存器時(shí)，如果寫保護(hù)位設(shè)置為高電平，那么沒有數(shù)據(jù)會(huì)傳送到 8 個(gè)時(shí)鐘 /日歷寄存器中的任一個(gè) 。 涓流充電寄存器用于控制 DS1302 的涓流充電特性。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。通過對(duì)地址 31 尋址（命令位的 D1D5 均為邏輯 1），可以把時(shí)鐘 /日歷或 RAM 寄存器規(guī)定為多字節(jié)方式。上電運(yùn)行時(shí) ,在 Vcc≥ 之前 , RST 必須保持低電平。 控制字節(jié)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(shí)鐘數(shù)據(jù) ,為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。無(wú)論是讀周期還是寫周期 ，也無(wú)論是單字節(jié)傳送方式還是多字節(jié)傳送方式，數(shù)據(jù)傳送開始的 8 個(gè)數(shù)據(jù)位用于指定 DS1302 中哪個(gè)字節(jié)被訪問。 GND：信號(hào)地。 DS1302 時(shí)鐘芯片包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷和 31B 的靜態(tài) RAM，實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷提供秒、分、時(shí)、日、周、月、年等信息，對(duì)于小于 31 天的月和月末的日期自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，還包括閏年校正功能。當(dāng)同步時(shí)鐘信號(hào)的相位為 0、極性也為 0 時(shí)，通信過程中的數(shù)據(jù)位在同步信號(hào)的上升沿鎖存；當(dāng)相位為 0，極性為 1 時(shí)，數(shù)據(jù)位在同步時(shí)鐘信號(hào)的下降沿鎖存。 如果一個(gè) SPI 從設(shè)備沒有被選中，它的數(shù)據(jù)輸出端將處于高阻狀態(tài)，從而與當(dāng)前處于激活狀態(tài)的器件隔離。 SPI 從設(shè)備一般使用 1 根數(shù)據(jù)線（ I/O）和 2 根控制線（ RST 、 SCLK）。 SPI 串行總線有如下一些主要特點(diǎn)： ●全雙工，三線同步傳輸。 LCD12232與單片機(jī)接口 12 LCD12232 與單片機(jī)的接口電路如圖 24 所示。 7）讀顯示數(shù)據(jù) A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 Read Data 功能：讀出頁(yè)地址和列地址限定的 DD RAM 中的數(shù)據(jù)。 9 3）頁(yè)地址設(shè)置 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 A1 A0 功能：設(shè)置頁(yè)地址。 CS1/CS2：讀寫使能，對(duì)于 68 系列的 MPU，高電平有效；對(duì)于 80 系列的 MPU，低電平有效。 K200R11KR222uFCVCC 圖 22 復(fù)位電路 7 單片機(jī)的外部復(fù)位電路有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種，本設(shè)計(jì)采用的是按鍵手動(dòng)復(fù)位。 ●EA/VPP：外部訪問允許。 ●ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)，即使 不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE 仍以時(shí)鐘震蕩頻率的1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出始終或用于定時(shí)目的。對(duì) P3 口寫 入 “1”時(shí)，他們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 Flash編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。 4 圖 21 STC89C58RD+引腳圖 圖 21 中，各引腳功能如下： ●VCC：電源 ●GND：地 ●P0口： P0 口是一組 8 位漏極開路的雙向 I/O 口，是地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。鑒于單片機(jī)有如此廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，基于單片機(jī)的定時(shí)控制器就可以運(yùn)用到 日常 生活的各個(gè)方面，如上下班鈴聲的控制、機(jī)器的開停機(jī)時(shí)間控制等等。它利用機(jī)械鐘帶動(dòng)開關(guān)來控制煤氣閥門 [1]。 作為單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用之一的定時(shí)控制器，在日常生活，工業(yè)場(chǎng)合甚至軍事領(lǐng)域都有應(yīng)用。 本文完成了對(duì)系統(tǒng)硬件電路制作、軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試過程的說明，系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)分時(shí)段定時(shí)控制的功能。人們甚至將定時(shí)器用在了軍事方面，制成了定時(shí)炸彈，定時(shí)雷管。 3 第 2 章 單片機(jī)及液晶顯示模塊 單片機(jī)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主控模塊，液晶是系統(tǒng)顯示的載體 。在 Flash 編程時(shí)， P0 口接受指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)要求外接上拉電阻。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX ＠ DPTR， A）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 表 22 P3 口的第二功能 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INT0(外中斷 0) INT1(外中斷 1) T0(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀 選通 ) ●RST :復(fù)位輸入。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元中的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。如 EA 為高電平， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。所以，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的復(fù)位電路不起作用時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)整一下電阻、電容的大 小，使復(fù)位高電平能夠持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期。 D=1，開顯示； D=0，關(guān)顯示。 執(zhí)行讀寫命令后，列地址會(huì)自動(dòng)加 1，直 到達(dá)到 50H 才會(huì)停止，但頁(yè)地址不變 。 9）開關(guān)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)模式設(shè)置 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 D 功能： D=0 表示關(guān)閉靜態(tài)顯示， D=1 表示打開靜態(tài)顯示 10）占空比選擇 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 D 功能： D=0 表示 1/16DUTY,D=1 表示 1/32 DUTY 11） “讀 修 改 寫 ”模式設(shè)置 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 功能：執(zhí)行該指令后，每執(zhí)行一次寫數(shù)據(jù)指令，列地址自動(dòng)加一；但執(zhí)行讀數(shù)據(jù)指 11 令時(shí)列地址不會(huì)改變。本章會(huì)向讀者講述整個(gè)系統(tǒng)硬件的設(shè) 計(jì)思路和方法，另外還會(huì)向大家介紹時(shí)鐘模塊、液晶的外部時(shí)鐘產(chǎn)生電路等硬件電路。 ●4種可編程主機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速率。系統(tǒng)主設(shè)備為 SPI 總線通信過程提供同步時(shí)鐘信號(hào)，并決定從設(shè)備片選信號(hào)的狀態(tài)，使能將要進(jìn)行通信的設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)中所有的 SPI 從設(shè)備都需要獨(dú)立地連接到系統(tǒng)主機(jī)時(shí)， 所有的從設(shè)備仍然使用相同的時(shí)鐘信號(hào) SCLK，并將所有 SPI 從設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入引腳連接到系統(tǒng)主機(jī)的數(shù)據(jù)輸出引腳，從設(shè)備的數(shù)據(jù)輸出引腳連接到主機(jī)的數(shù)據(jù)輸入引腳，但每個(gè) SPI 從設(shè)備采用相互獨(dú)立的片選信號(hào)來控制芯片使能端，這樣系統(tǒng)主機(jī)可以通過片選信號(hào)來選通其中一個(gè)從設(shè)備進(jìn)行讀寫操作訪問，而未被選中的其它所有器件處于高阻隔離狀態(tài)。更重要的是， DS1302 可以在 15 很小電流的后備電源（ ～ ，在 時(shí)功耗小于 300nA）下繼續(xù)計(jì)時(shí)，并可編程選擇多種充電電流來對(duì)后備電源進(jìn)行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電。 DS1302 是由 DS1202 改進(jìn)來的，增加了雙電源管腳用于主電源和備份電源供電，其中 VCC1 為可編程涓流充電電源： Vcc1 在單電源與電池供電的系統(tǒng)中提供低電源及低功率的電池備份； Vcc2 在雙電源系統(tǒng)中提供主電源，在這種運(yùn) 行方式中， Vcc1 連接到備份電，以便在沒有主電源的情況下能保存時(shí)間信息以及數(shù)據(jù)。 SCLK：同步串行時(shí)鐘輸入引腳。復(fù)位引腳 RST 輸入與控制邏輯相連，用于允許或禁止地址 /命令序列送入移位寄存器；同時(shí)， RST 還提供了中止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄?，?RST 輸入為低電平，那麼所有的數(shù)據(jù)傳輸將被中止并且 I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 表 32 控制字節(jié)的含義 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM/CK A4 A3 A2 A1 A0 RAM/CK 3. 復(fù)位 通過把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。命令字節(jié)的 D