【文章內容簡介】 抗干擾能力強。 如圖下圖 AT89C51 單片機 直接 DS1302 的 RST 端，上電后， AT89C51 的 腳自動輸出高電平， 作為串行時鐘接口， 作為始終數(shù)據(jù)的 I/O。 DS1302 的晶振選用 32768Hz，電容推薦值為 6pF。因為振蕩頻率較低，也可以不接電容，對計時精度影響不大。 10 圖 23 時鐘電路 DS1302 時鐘芯片包括實時時鐘 /日歷和 31 字節(jié)的靜態(tài) RAM。它經(jīng)過一個簡單的串行接口與微處理器通信。實時時鐘 /日歷提供秒、分、時 、日、周、月和年等信息。對于小于 31 天的月和月末的日期自動進行調整，還包括閏年校正的功能。時鐘的運行可以采用 24小 時或帶 AM/PM 的 12小時格式。 工作電壓寬達 ~。采用三線接口與 CPU進行同步通信 , 并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM 數(shù)據(jù)。 DS1302 內部有一個 33x8 的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 DS1302 共有 12個寄存器，其中有 7 個寄存器與日歷、時鐘相關，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式。 X X2：晶振接入管腳。晶振頻率 。 RST：復位引腳。高電平啟動輸入 /輸出，低電平結束輸入 /輸出。 I/O：數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。 SCLK：串行時鐘輸入引腳。 GND：接地引腳 Vcc1:在單電源與電池供電的系統(tǒng)中提供低電源，并提供低功率的電磁備份 .Vcc1在雙電池系統(tǒng)中提供主電源。在這種運行方式中， Vcc1 里連接到后備電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時間信息以及數(shù)據(jù)。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 中較打大者供電。當 Vcc2＞（ Vcc1+）時， Vcc2 給 DS1302 供電；當 Vcc2＜ Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1供電。 11 就時鐘而言，通常了采用 LCD 顯示或者 LED 顯示。對于一般的短時 LCD，需要專門的驅動電路，但是電路設計簡單，連接方便，數(shù)字感應信號強，軟件編程簡單，節(jié)省I/O 接口， 如下圖 : 圖 24 顯示電路 顯示基本原理 LCD 顯示屏有點陣圖形式液晶由 M N 個顯示單元組成顯示屏有 64 行，每行有 128列，每 8 列對應 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16字節(jié)，共 16 8=128 個點組成，屏上 6416 個顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對應，每一字節(jié)的內容和顯示屏上相應位置的亮暗對應。屏的第 一行的亮暗由 RAM區(qū)的 000H—— 00FH的 16字節(jié)的內容決定，當（ 000H）=FFH 時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8個點；當（ 3FFH） =FFH 時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H，??（ 00EH）=00H，（ 00FH） =00H 時，則在屏幕的頂部顯示一條由 8段亮線和 8 條暗線組成的虛線。這就是 LCD 顯示的基本原理。 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光 的厚，是否帶背光在應用中 并無差別 1602LCD 主要技術參數(shù)： 顯示容量 :16 2 個字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模 12 塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 : (W H)mm 引腳功能說明 1602LCD 采用標準的 14腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表所示 : 根據(jù)功能需要，本時鐘需要設置一下功能鍵：校對選擇鍵（主鍵），加 1操作鍵（ +1），減 1 操作鍵（ 1）。按照鍵盤與 CPU 的連接方式可分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤，獨立式鍵盤是各個按鍵相互獨立，每個按鍵占用一個 I/O 口線，每根 I/O 口線上的按鍵不會影響其他 I/O 口上的按鍵工作狀態(tài)。獨立式鍵盤電路配置靈活，軟件結構簡單，但每個按鍵必須占用一根 I/O 口，在按鍵數(shù)量較多時， I/O 口浪費較大，且電路結構復雜。矩陣式鍵盤社和按鍵較多的時候使用。由于本設計的電子時鐘最多需要 3 分按鍵，若采用矩陣式鍵盤會有按鍵浪費，故采用多歷史鍵盤。鍵盤電路如下圖：對于內置上拉電阻的I/O 引腳來說，外界上拉電阻式?jīng)]有意義的。鍵盤是為了完成時鐘 /日歷校正的顯示功編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 13 能。由此電子時鐘要求具有鬧鈴功能，所以設計有鬧鈴電路，進行聲音鬧鈴。 圖 25 復位電路 校對選擇鍵（主鍵）按下后進入校對狀態(tài)， +1鍵對時間日期進行加 1和右移功能，1 鍵對時間日期進行減 1和左移功能。 、背光 電路設計 鬧鈴可直接采用蜂鳴器鬧鈴，如當前時刻與鬧鈴時間相同，單片機向蜂鳴器送出信號，蜂鳴器哦發(fā)生。采用蜂鳴器結構簡單，控制方便，只是鈴聲單一。 背光電路采用綠色的 LED 背光，即使在暗處不開燈也可以看清時間。電路參考下 圖 26 鬧鈴、背光電路圖 14 四、軟件程序設計 主程序開始 設定定時器常數(shù)，開中斷 顯示時間 到 1 秒？ T0中斷 現(xiàn)場保護 重裝定時器初值 滿 20次否？ 滿 24 小時否？ 滿 60 秒否？ 滿 60分否？ 恢復現(xiàn)場 時值加 1 時緩沖單元清零 秒值加 1 分緩沖單元清零 秒緩沖單元清零 分值加 1 結束 15 時鐘調整程序 關閉顯示，省電狀態(tài) 分鐘閃爍，調時狀態(tài) 分值加 1 按鍵 S2 時間 t1 時值 =24？ 按鍵 S2 時間t 按鍵 S2 時間 t 時鐘閃爍，調時狀態(tài) 分值 =60？ 分值清零 時值加 1 時值清零 返回顯示 S2 是否按下 16 第一次上電，系統(tǒng)向進行初始化， 1602 LCD 液晶顯示為當前時間、年、月、日和星期。單片機 開始調用鍵盤掃描程序、 DS1302 程序、 1062 程序、鬧鈴程序和背光程序并循環(huán)。 該程序主要實現(xiàn)對 DS1302 寫保護，對年、月、日、時、分、秒等的寄器的讀寫操作。在在讀寫程序中都執(zhí)行了關中斷指令，因為在串行通信時對時序的要求比較高，而且在此是用 1602 液晶顯示器，所以在通信過程中最好保證傳輸?shù)倪B續(xù)性，不要允許中斷。 顯示子程序設計 單片機直接驅動 1602 液晶芯片，編程也簡單。單片機的串行輸入數(shù)據(jù)，由讀入讀出信號控制。 鍵盤 掃描子程序 本設計要求簡單，按鍵采用獨立式按鍵接入。程序對鍵盤的掃描方式有：隨機掃描、定時掃描和終端掃描。 在隨機掃描方式中， CPU 完成某種特定任務后，即執(zhí)行鍵盤掃描程序，以確定鍵盤有無按鍵接入，然后根據(jù)按鍵功能轉去之星相應的操作。在之星鍵盤按鍵規(guī)定的功能中不理睬鍵盤的輸入。 定時掃描方式與隨機掃描方式基本相同，只是利用 CPU 內的定時中斷，每個一定時間掃描有無按鍵信號輸入，鍵盤反應速度較快，在處理鍵盤功能過程中，可以通過鍵盤 17 命令進行干預，如取消、暫停等操作。 由于本設計中 AT89C51單片機在系統(tǒng)的主要任務 是接受 DS1302和 1602的數(shù)據(jù)并送出顯示，完成時鐘 /日歷校對和日期 /星期的控制。該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)也能正常運行。 單片機掃描完鍵盤，得到鍵值，并根據(jù)鍵值轉入執(zhí)行相應任務，以實現(xiàn)按鍵功能。入過沒有按鍵按下，擇程序將鍵盤值清零，返回主程序。 鬧鈴子程序設計 鬧鈴子程序任務是不斷的用時鐘分和時通設定的鬧鈴分與鬧鈴時比較，只要滿足時鐘分和時等于鬧鈴分與時，響鈴就會啟動一分鐘。 數(shù)字電子時鐘 51 單片機系統(tǒng)設計程序 表 51 P1口對 應段碼及數(shù)值： 顯示數(shù)字 16進制代碼 dp g f e d c b a 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH 18 。。。。。 。 中斷入口程序 。 。。。。。 。 ORG 0000H 。程序執(zhí)行開始地址 LJMP START 。跳到標號 START 執(zhí)行 ORG 0003H 。外中斷 0中斷程序入口 RETI 。外中斷 0中斷返回 ORG 000BH 。定時器 T0中斷程序入口 LJMP INTT0 。跳至 INTTO 執(zhí)行 ORG 0013H 。外中斷 1中斷程序入口 RETI 。外中斷 1中斷返回 ORG 001BH 。定時器 T1中斷程序入口 LJMP INTT1 。跳至 INTT1 執(zhí)行 ORG 0023H 。串行中斷程序入口地址 RETI 。串行中斷程序返回 。。。。。 。 主 程 序 。 。。。。。 。 START: MOV R0,70H 。清 70H7AH 共 11 個內存單元 MOV R7,0BH 。clr 。 CLEARDISP: MOV @R0,00H 。 INC R0 。 DJNZ R7,CLEARDISP 。 MOV 20H,00H 。清 20H（標志用） MOV 7AH,0AH 。放入 熄滅符 數(shù)據(jù) MOV TMOD,11H 。設 T0、 T1 為 16 位定時器 19 MOV TL0,0B0H 。50MS 定時初值（ T0計時用） MOV TH0,3CH 。50MS 定時初值 MOV TL1,0B0H 。50MS 定時初值（ T1 閃爍定時用） MOV TH1,3CH 。50MS 定時初值 SETB EA ?？傊袛嚅_放 SETB ET0 。允許 T0 中斷 SETB TR0 。開啟 T0 定時器 MOV R4,14H 。1 秒定時用初值（ 50MS 20） START1: LCALL DISPLAY 。調用顯示子程序 JNB ,SETMM1 。 口為 0時轉時間調整程序 SJMP START1 。 1時跳回 START1 SETMM1: LJMP SETMM 。