【正文】 計中，常用的實時時鐘芯片有 DS1288 DS121 DS164DS1302。 各模塊方案選擇和論證 4 主控模塊的選擇說明 目前在單片機系統(tǒng)中，應(yīng)用比較廣泛的微處理器芯片主要為 8XC5X 系列單片機。電子時鐘首先是數(shù)字化了的時間顯示或報時器，在此基礎(chǔ)上，人們可以根據(jù)不同場合的要求，在時鐘上加置其他功能，比如定時鬧鈴，萬年歷，環(huán)境溫度、濕度檢測，環(huán)境空氣質(zhì)量檢測， USB 擴展口功能等。此外，在單片機的應(yīng)用系統(tǒng)中，常常需要記錄實時時間信息并長期保存。然而，通常用的單片機沒有實時時鐘部件，如果需要此功能就得使用定時器來實現(xiàn)，而一旦系統(tǒng)掉電時鐘就不能運行，這在需要實時時鐘的系統(tǒng)中是不允許的，即使使用備用電池，通用單片機系統(tǒng)的較大功耗也堅持不了多久。 （ 3）鍵盤設(shè)置時間信息。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀儲器的單片機。 DS1643為帶有全功能實時時鐘 的 8K 8 非易失性 SRAM，集成了非易失性 SRAM、實時時鐘、晶振、電源掉電控制電路和鋰電池電源， BCD碼表示的年、月、日、星期、時、分、秒，帶閏年補償。需要強調(diào)的是， DS1302需要使用 的晶振。在開始 8個時鐘周期把命令字（具有地址和控制信息的8位數(shù)據(jù)）裝入移位寄存器之后，另外的時鐘在讀操作時輸出數(shù)據(jù)，在寫 操作時輸入數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)在時鐘的下降沿變化。 5% 16 VSS(輸入 ) 背光電源負(fù)極， 0V 指令表 指令 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo) /字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志和地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)據(jù)到指令 所設(shè)地址 1 0 要寫的數(shù)據(jù) 11 從指令 所設(shè)的地址讀數(shù)據(jù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù) 7 指令 1：清顯示，光標(biāo)復(fù)位到地 址 00H 位置。 指令 6：功能設(shè)置命 令 DL：高電平時為 8 位總線，低電平時為 4 位總線 N：低電 平 時 為 單 行 顯 示 ， 高 電 平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符。 單片機外圍電路設(shè)計 單片機 AT89C51 作為主控芯片，控制整個電路的運行。 LCD1602 與單片機的接口電路如圖所示： RST 9 按鍵電路設(shè)計 本設(shè)計中使用的按鍵不多，只用到四個按鍵即可完成所需要的功能，因此用四個獨立式按鍵來完成。單片機 STC89C52 的工作電壓范圍相對較窄，為 ～ ，所以本設(shè)計中，利用 USB給電路提供 +5V 電壓，由于 USB 供電可能不穩(wěn)定，所以加一個濾波穩(wěn)壓電容，使電路的工作保持很高的可靠性。 12 寫 DS1302流程圖 讀 DS1302流程圖 程序主要實現(xiàn)對 DS1302寫保護、充電，對年、月、日、時、分、秒 等寄存器的讀寫操作。其流程圖如圖所示。單片機完全有能力完成以上工作，所以采用隨機掃描鍵盤方式，系統(tǒng)也能夠正常運行。通過編譯、運行，可以檢查程序錯誤。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試相對比較簡單，但是要掌握仿真軟件的用法，首先在仿真軟件（ Proteus）上建立仿真模型（電路圖），然后用 Keil C 編程序和 Proteus 進(jìn)行聯(lián)機仿真調(diào)試，分別對顯示、按鍵、時鐘等各個部分進(jìn)行調(diào)試，檢測電路原理圖的正確與否。 (5). 編輯一個簡單程序，上電運行，檢查單片機是否正常工作，復(fù)位電路是否正確 . 顯示電路調(diào)試 由于顯示電路中連線比較多，所以應(yīng)該先使用萬用表排除電路中是否存在斷路或者短路情況，可別是插針部分，此外特別注意 LCD1602的三個控制管腳 、 是否與單片機連接上了。同時也要盡量使晶振離 DS1302 的 X X2引腳近距離焊 接。所以多功能電子時鐘有多種實現(xiàn)方案，能 夠?qū)崿F(xiàn)的功能也很多，筆者已經(jīng)通過仿真和調(diào)試，實現(xiàn)了時間日歷顯示和校對、鬧鈴等功能。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，社會的進(jìn)步，生產(chǎn)生活對時鐘的需求越來越大，對時鐘的體型、功能的要求也各有不同。本設(shè)計定義為： DS1302 的 SCLK 連接 ， I/O 連接 ， RST 連接 。AT89C51 的 31 號引腳是外部程序存儲器選擇信號端，當(dāng)該引腳為高電平時，單片機會一直從片內(nèi)程序存儲器內(nèi)取指令。 還有一種方式，即應(yīng)用仿真軟件搭建電路的軟件平臺，再導(dǎo)入程序進(jìn)行仿真調(diào)試。 5 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試工作分硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩部分，調(diào)試方法介紹如下： 首先，硬件調(diào)試主要是先搭建硬件平臺，然后利用萬用表等工具對電路檢查，最后應(yīng)用程 序進(jìn)行功能調(diào)試。 定時掃描方式與隨機掃描方式基本相同，只是利用 CPU 內(nèi)的定時中斷，每隔一定時間掃描有無按鍵被按下，鍵盤反應(yīng)速度較快，在處理按鍵功能過程中，可以通過鍵盤命令進(jìn)行干預(yù)，如取消、暫停等操作。如果 DS1302 一直沒有掉電，則不存在此問題。 RST 被設(shè)置為高電平就啟動了一個數(shù)據(jù)傳送的過程。鬧鈴的音樂不是本設(shè)計中的重點，故采用最簡單的方法，占用單片機一根 I/O 口 ，中間用 PNP 型三極管 S9012 連接 和蜂鳴器。復(fù)位電路的設(shè)計圖如圖示： DS1302 與單片機的接口設(shè)計 時鐘芯片 DS1302 與單片機 AT89C51 的接口是由 3條線來完成的，單片機 AT89C51的 與時鐘芯片的數(shù)據(jù)傳輸端 相連， 用來作為 DS1302 輸入時鐘 SCLK 控制端 , 控制 DS1302 的復(fù)位輸入端。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 5% 3 V0(輸入 ) 反視度調(diào)整，使用可變電阻調(diào)節(jié)，可改變對比度 4 RS(輸入 ) 寄存器選擇。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫 RAM 時，不必寫所有 31 字節(jié)。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小于 31 天時可以