【正文】 alendar Clock Based on DS12C887 ChipXiao ChenDepartment of Electronic Information EngineeringNanjing University of Information Science and TechnologyNanjing 210044, ChinaTel: 862558731196 Email: rainofsunThe research is supported by the Basic Research Program (Natural Science Foundation) of Jiangsu Province, China(No. BK2007601) and the Natural Science Foundation of Jiangsu Higher Education Institutions of China (No.06KJB510048). (Sponsoring information)Abstract The digitization of clock has brought us enormous conveniences and the development of the specialpurpose clock chip would extend the traditional functions of clock. In this article, we design a new calendar clock based on DS12C887 chip and AT89C52 SCM. The system includes 5 parts: the AT89C52 SCM module, the calendar clock module, the LED display module, serial munication module and the C51 program. The SCM can get realtime information through the correct operations of addressing and the register. Users can set up initial time through serial munication between the PC and SCM. The LED unit is used to display realtime clock information. Keywords: DS12C887, SCM, Clock, LED display1. IntroductionThe clock has had hundreds years’ history, and the digitization of clock has brought us enormous conveniences and extended the traditional function of clock such as telling time. Many new functions such as automatic timing alarming, automatic bell on schedule, automatic control of time program, timing broadcasting, automatic street lamp, timing switch oven, automatic drive equipment break, and even automatic start of various timing electric appliances are based on the digitization of clock. Therefore, it is very significant to study the digital clock and extend its applications.With the developments of puter and SLSI technology, the technology of professional digital clock chip is more and more mature, and the technology of SCM has gradually entered into the design of electric clock (Tian, 2005, amp。沒有您的悉心幫助我是一步一步的走好大學(xué)的每一步的。再次我表示衷心的感謝！感謝我本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師——付蔚老師。在完成本系統(tǒng)的過程中涉及到的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：①首先對(duì)電子鐘和其核心技術(shù)（集成電路）進(jìn)行初步的講解和介紹，并對(duì)集成電路的國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)作了簡(jiǎn)單的說明，同時(shí)也介紹了集成電路的發(fā)展情況。雖然設(shè)計(jì)過程中遇到了上面提到的問題，但最終得到了解決。第四節(jié) 系統(tǒng)主要問題及優(yōu)點(diǎn)在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，雖然基本完成了主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)，但是在設(shè)計(jì)過程中還是遇到了一些困難、問題和不足之處，下面將做一下簡(jiǎn)單介紹。后面兩行數(shù)據(jù)是根據(jù)前面參數(shù)規(guī)律稍做改動(dòng)而得到的, 與公式2有一定出入, 但基本與互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間已經(jīng)相當(dāng)接近。三、軟件設(shè)計(jì)相關(guān)誤差如果不考慮晶振等硬件的固有誤差，則系統(tǒng)機(jī)器時(shí)鐘周期可以由公式準(zhǔn)確算出，由此可見系統(tǒng)誤差不止來自于硬件，還有一部分來自于軟件方面[14]。下面將對(duì)此次設(shè)計(jì)的誤差進(jìn)行分析。第四章 系統(tǒng)測(cè)試及相關(guān)驗(yàn)證通常在設(shè)計(jì)部分完成之后，需要要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試及相關(guān)功能驗(yàn)證，測(cè)試系統(tǒng)的性能，驗(yàn)證系統(tǒng)的功能特征，找出設(shè)計(jì)的不足之處以及運(yùn)行誤差并對(duì)誤差原因進(jìn)行分析，最終得出簡(jiǎn)易分析報(bào)告。 //開光標(biāo)閃爍：0x0f，關(guān)光標(biāo)閃爍：0x0cwrite_(0x06)。 //選擇寫數(shù)據(jù)模式 lcden=0。寫命令函數(shù)解釋如下：void write_(uchar ) //向液晶寫入命令{ rs=0。狀態(tài)寄存器B置為22H，它表示允許報(bào)警中斷，禁止其他中斷，置24（00100010）小時(shí)模式，時(shí)標(biāo)寄存器內(nèi)容用BCD碼表示，禁止方波輸出和夏令時(shí)服務(wù)。主程序部分主要實(shí)現(xiàn)了從DS12C887各時(shí)間單元中讀出相應(yīng)的時(shí)間信息并送到LCD1602中顯示的功能，同時(shí)還要檢測(cè)和掃描按鍵部分，如果有鍵被按下，則執(zhí)行按鍵設(shè)置子程序。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，大體上軟件技術(shù)可分為數(shù)據(jù)處理、過程控制兩個(gè)基本類型。液晶引腳3端為液晶對(duì)比度調(diào)節(jié)端，通過調(diào)節(jié)一個(gè)10k的變位器調(diào)節(jié)液晶顯示對(duì)比度，以便于控制顯示器的清晰程度。此時(shí)，該引腳的作用是區(qū)分進(jìn)行的是讀操作還是寫操作，當(dāng)R/W為高電平時(shí)為讀操作，R/W為低電平時(shí)為寫操作；當(dāng)MOT接GND時(shí)，該腳工作在Intle模式，此時(shí)該作為寫允許輸入，即Write Enable。下面介紹本設(shè)計(jì)中涉及的DS12C887引腳（引用芯片資料）的具體功能：①M(fèi)OT:模式選擇腳，DA12C887有兩種工作模式，即Motorola模式和Intel模式，當(dāng)MOT接VCC時(shí)，選用的工作模式是Motorola模式，當(dāng)MOT接GND時(shí)，選用的是Intel模式。且?guī)в蟹且资訰AM，可以保證在掉電的情況下，用戶的定時(shí)信息不會(huì)丟失；帶有溫度補(bǔ)償功能，保證時(shí)間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。鍵盤掃描（矩陣鍵盤）DS12C887（時(shí)鐘芯片）STC89C52（MCU）LCD顯示（LCD1602） 系統(tǒng)整體框架圖第一節(jié) 方案提出與選擇當(dāng)下，電子鐘芯片很多，基于單片機(jī)的電子鐘設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案也很多，可以根據(jù)自己實(shí)際情況，提出如下方案。在12小時(shí)制模式中，用AM和PM區(qū)分上午和下午；時(shí)間的表示方法也有兩種，一種用二進(jìn)制數(shù)表示，一種是用BCD碼表示；DS12C887中帶有128字節(jié)RAM，其中有11字節(jié)RAM用來存儲(chǔ)時(shí)間信息，4字節(jié)RAM用來存儲(chǔ)DS12C887的控制信息，稱為控制寄存器，113字節(jié)通用RAM使用戶使用；此外用戶還可對(duì)DS12C887進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)多種方波輸出，并可對(duì)其內(nèi)部的三路中斷通過軟件進(jìn)行屏蔽。⑥報(bào)警和定時(shí)器。實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片S3530A具有如下特性：①低功耗：②工作電壓范圍：~③年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的BCD碼輸入/輸出④內(nèi)部置有電壓檢測(cè)電路⑤內(nèi)部置有穩(wěn)壓電路⑥內(nèi)部置有上電/掉電檢測(cè)電路⑦內(nèi)部置有報(bào)警中斷（雙系統(tǒng)）⑧可設(shè)固定終端頻率/時(shí)間⑨內(nèi)部置有32KHz石英晶體振蕩電路⑩8腳DIP和8腳SSOP封裝實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片S3530A的應(yīng)用：①移動(dòng)電話②IC卡系統(tǒng)③各種呼機(jī)③電視與VCR④游戲二、DS1302涓流充電時(shí)鐘保持芯片DS1302時(shí)鐘芯片是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的集成實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、星期、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，同時(shí)還具有閏年補(bǔ)償功能，～。此時(shí)，單片機(jī)從起始地址0000H開始重新執(zhí)行程序。圖中給出了復(fù)位電路參數(shù)。外部的時(shí)鐘源直接連到XTAL1端，XTAL2端懸空。當(dāng)這三個(gè)準(zhǔn)雙向I/O口作輸入口使用時(shí)，要向該口先寫1，準(zhǔn)雙向I/O口無高阻的“浮空”狀態(tài)。在單片機(jī)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此引腳輸出脈沖負(fù)跳沿作為讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。XTAL2：外部晶體的另一端，在該引腳內(nèi)部接至內(nèi)部反相放大器的輸入端。 STC89C52單片機(jī)的引腳圖40個(gè)引腳按引腳功能大致可分為4個(gè)種類：電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳①電源引腳Vcc：接+5V電源。⑧特殊功能寄存器(SFR)特殊功能寄存器共有21個(gè)，用于CPU對(duì)片內(nèi)各功能部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。片內(nèi)為128B，片外最多可外擴(kuò)64KB；片內(nèi)的128B的RAM，以高速RAM的形式集成在單片機(jī)內(nèi)，可以加快單片機(jī)的運(yùn)行速度，并且這種結(jié)構(gòu)的RAM還可以降低功耗。第二節(jié) 單片機(jī)的選型如今市場(chǎng)上的單片機(jī)種類繁多，其功能也各不相同?？刹榈男酒Y料也是最多。但是在此基礎(chǔ)上，AT89系列的單片機(jī)則是在8051的功能上做了一系列的擴(kuò)展，例如AT89S系列都支持ISP功能，AT89S5AT89S8252增加了內(nèi)部WDT功能，增加了一個(gè)定時(shí)器等功能等等。此階段單片機(jī)的主要特征是一方面發(fā)展16位單片機(jī)、32位單片機(jī)及專用型單片機(jī)；而另一方面不斷完善高性能8位單片機(jī)，改善和發(fā)展其結(jié)構(gòu)和性能，以滿足各類的用戶需要。第一階段（1974年1976年）：初級(jí)單片機(jī)階段。當(dāng)時(shí)單片機(jī)是由芯片內(nèi)部?jī)H有CPU專用處理器發(fā)展而來的，當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)思路是通過集成電路技術(shù)使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小、更容易集成于系統(tǒng)復(fù)雜而體積嚴(yán)格要求控制尺寸的控制設(shè)備當(dāng)中。因此在我國(guó)，單片機(jī)已廣泛被應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、智能儀器儀表技術(shù)、家用電器、電力電子以及機(jī)電一體化等各個(gè)方面。重點(diǎn)工作就是要推進(jìn)超大規(guī)模集成電路技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。三、集成電路技術(shù)的現(xiàn)狀我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過30多年的飛速發(fā)展現(xiàn)已形成了近百家的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，其中具備一定設(shè)計(jì)規(guī)模的單位也有至少二十幾家，其中北京華大、大唐、深圳華威和無錫矽科四家設(shè)計(jì)公司的銷售額超過了1億元。在每片芯片上所集成的元件個(gè)數(shù)被稱為集成度?！皶r(shí)計(jì)數(shù)器”采用24進(jìn)制計(jì)時(shí)器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)一天24小時(shí)的累計(jì)。二、電子時(shí)鐘的基本特點(diǎn)現(xiàn)在高精度的計(jì)時(shí)工具大部分都使用了石英晶體振蕩器，由于電子時(shí)鐘、石英鐘、石英表都采用了先進(jìn)石英技術(shù)，因此具有走時(shí)精度高、穩(wěn)定性能好、使用方便、功能豐富等特點(diǎn)，不需要經(jīng)常調(diào)試，數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí)，譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng)，用LED或者液晶顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，使顯示功能更直觀，這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。電子時(shí)鐘通過數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)時(shí),分,廣泛用于個(gè)人家庭,車站, 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得電子鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。電子鐘現(xiàn)在也經(jīng)常用于定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。“分計(jì)數(shù)器”也采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60分鐘，發(fā)出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將被送到“時(shí)計(jì)數(shù)器”。集成電路技術(shù)是一種微型的電子器件，采用一定的工藝將包含二極管、三極管、電容、電阻、電容等元件以及相互連線的整個(gè)電路，集中制造在一個(gè)或幾個(gè)很小的半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，再經(jīng)引線和封裝，使之成為具有特定功能的微型電路結(jié)構(gòu)。目前我國(guó)集成電路相對(duì)于世界的先進(jìn)水平還存在一定的差距，所以仍然還有大力發(fā)展本國(guó)集成電路的需要。未來的10年是我國(guó)微電子和集成電路技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過渡時(shí)期。第二章 51單片機(jī)及時(shí)鐘芯片單片機(jī)自上個(gè)世紀(jì)七十年代問世以來，以極高的性能價(jià)格比，受到人們的重視和關(guān)注。單片機(jī)又被稱為微控制器（Microcontroller），這個(gè)名稱得于它最早是被應(yīng)用在工業(yè)控制和自動(dòng)化控制領(lǐng)域。二、單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)出現(xiàn)在1971年，記過了近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，大概經(jīng)過了四個(gè)發(fā)展階段[3]。第四階段（1982年現(xiàn)在）：8位單片機(jī)穩(wěn)定發(fā)展階段及16位單片機(jī)、32位單片機(jī)推出階段。其中AT89C5AT89C5AT89S5AT89S5AT89S8252等系列單片機(jī)都與8051系列單片機(jī)完全兼容，包括指令功能也是一樣的。這些單片機(jī)的指令系統(tǒng)是一樣的。 單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，其應(yīng)用類別大致可分如下幾個(gè)范疇：①各類智能儀器儀表上的應(yīng)用②在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用③在各種家用電器中的應(yīng)用④在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的應(yīng)用 ⑤單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)