【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 SOIC 150mil 圖三 DS1302 單元電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路 設(shè)計(jì) （ 2） 工作原理 DS1302 在任何數(shù)據(jù)傳送時(shí)必須先初始化，把 RST 引腳置為高電平，然 后把 8位地址和命令裝入移位寄存器，數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿被輸入，無(wú)論是讀周期還是寫(xiě)周期開(kāi)始 8 位指定 40 個(gè)寄存器中哪個(gè)將被訪問(wèn)到，在開(kāi)始 8 個(gè)時(shí)鐘周期，把命令字節(jié)裝入撳位寄存器之后，另外的時(shí)鐘周期在闈時(shí)操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，在寫(xiě)操作時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)在單位字節(jié)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)。 為了提高對(duì) 32 個(gè)地址的尋址能力，可以把時(shí)鐘或 RAM 寄存器規(guī)定為多字節(jié)方自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 式，在多字節(jié)方式中，讀或?qū)憦牡刂?0 的位 0 開(kāi)始，必須管按數(shù)據(jù)傳送的次序電先的 8 個(gè)寄存器。但是當(dāng)以多個(gè)字節(jié)寫(xiě) RAM 時(shí)，為了傳 送數(shù)據(jù)不必寫(xiě)所有 31 字節(jié)，不管是否寫(xiě)了全部 31 字節(jié)，所寫(xiě)的每個(gè)字節(jié)都將傳送至 RAM。 時(shí)鐘暫停：秒寄存器的位 7 定義位時(shí)鐘暫停位，當(dāng)它為 1 時(shí)， DS1302 停止振蕩，進(jìn)入低功耗的備份方式，通常在對(duì) DS1302 進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，停止振蕩，當(dāng)它為 0 時(shí)時(shí)鐘將開(kāi)始啟動(dòng)。 8051 通過(guò)串口向 DS1302 寫(xiě)數(shù)據(jù)的程序框圖如圖 ，其中 ,Px 可以是 8051 單片機(jī)的任何一位 I/O 口 ,注意因?yàn)?DS1302 的數(shù)據(jù)發(fā)送或接收時(shí)序和 8051 的串行口不完全一致 ,因此 ,需要在 TXD 的輸出端加反相器 ,另外 ,接收數(shù)據(jù)時(shí) ,不能以串行口的接收方式接 收 ,必須將串行口當(dāng)作普通 I/O 口進(jìn)行數(shù)據(jù)接收 . DS1302 的晶振選用 ，電容推薦值為 6PF，因?yàn)檎袷庮l率較低，也可以不接電容， 對(duì)計(jì)時(shí)精度影響不大。 圖 DS1302 寫(xiě)數(shù)據(jù)的程序框圖 顯示電路設(shè)計(jì) 顯示部分采用普通的共陽(yáng)數(shù)碼管顯示，采用動(dòng)態(tài)掃描，以減少硬件電路，數(shù)碼管分別為十時(shí)，時(shí)，十分，分，十秒，秒顯示，顯示時(shí)采用串行口輸出段碼，用 74LS164 來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管掃描只需 7ms 。 4LS164 內(nèi)部位 8 個(gè) D 觸發(fā)器，用以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行移位， 74LS164 位 TTL 單向 8 位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入并行輸出， CPU 位時(shí)鐘輸入端，可接到串行口TXD 端。每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到 CP 端時(shí)，移位寄存器移一位， 8 個(gè)時(shí)鐘脈沖過(guò)后， 8 為二進(jìn)制數(shù)個(gè)部移入 74LS164 中， MR 為復(fù)位端，當(dāng)該位為低電平時(shí)，移位寄存器各位復(fù) O 。當(dāng)它為高電平時(shí)時(shí)鐘脈沖才起作用。 8051 PX TXD RXD Vcc1 Vcc2 DS1302 RST SCLK I/O X2 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 四 顯示電路 鍵盤(pán)接口電路設(shè)計(jì) 由于鍵盤(pán)只有四個(gè)，采用獨(dú)立式按鈕，分別與 8051 的 , , 相連 ，用普通按鈕 10K 上拉電阻，用查詢法完成讀健功能。 圖 五 按鍵電路 響鈴電路設(shè)計(jì) 響鈴電路用到了蜂鳴器、三極管、 1K 電阻。 蜂鳴器兩端分別接地和三極管。三極管一段電源另一端與電阻相連并接入 AT89C51 的 接口 。 自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 圖 六 響鈴電路 總體運(yùn)行進(jìn)程 首先實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)制電子鐘，在 8 位數(shù)碼 管顯示，顯示為時(shí)分秒，實(shí)現(xiàn)的格式為：235959。到達(dá)預(yù)定時(shí)間啟動(dòng)蜂鳴器開(kāi)始打鈴，打鈴的方式分為起床、熄燈和上下課鈴兩種。系統(tǒng)使用了 4 個(gè)按鍵， 3 只按鍵用來(lái)調(diào)整時(shí)間，另一只為強(qiáng)制打鈴按鈕。 通過(guò)選擇鍵選擇調(diào)整位，選中位閃爍，按增加鍵為選中位加 1，按減少鍵為選中位減 1。按強(qiáng)制打鈴按鈕是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制打鈴或者強(qiáng)制關(guān)閉打鈴。 第三章 軟件電路設(shè)計(jì)及流程圖 基本原理概述 主程序首先是初始化部分，主要是計(jì)時(shí)單元清零，中斷初始化，堆棧指針初始化，啟動(dòng)定時(shí)器工作，然后是調(diào)用顯示子程序。主程序的起始存 儲(chǔ)地址是 0000H 單江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 元，但由于本系統(tǒng)用了定時(shí)器 T0 的中斷，中斷服務(wù)程序入口地址為 000BH，因此從0000H 單元起存放一條短調(diào)轉(zhuǎn)指令 AJMP，使真正的主程序從 0300H 單元開(kāi)始存放。 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 定時(shí) 100ms，即 ， 10 次中斷即為 1 秒， 60 秒為 1 分， 60 分為 1 小時(shí)， 24 小時(shí)為一天，如此循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能。 編寫(xiě)中斷服務(wù)程序關(guān)鍵要注意： ，本系統(tǒng)中是累加器 A 和程序狀態(tài)字 PSW 值的保護(hù)。 ，因此時(shí)，分，秒單元加 1 后要進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整，即要執(zhí)行 DAA 指令，還要注意的是時(shí)計(jì)到 24 就回零，分和秒計(jì)到60 就回零。 。 顯示程序設(shè)計(jì)和按鍵判斷與按鍵處理程序設(shè)計(jì) 顯示采用的是動(dòng)態(tài)顯示，段控和位控都經(jīng)過(guò)反相器，顯示的字形代碼是共陽(yáng)的顯示代碼，位控信號(hào)輸出時(shí)是高電平有效，在校時(shí)時(shí)，采用的是點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)信位調(diào)節(jié)器標(biāo)志，哪位小數(shù)點(diǎn)亮表示調(diào)整的是該為的值。 顯示子程序的第一部分是拆字，顯示緩沖區(qū)是 2FH—2AH；第二部分是查字型碼，輸出段控和位控信號(hào)，由于采用 的是動(dòng)態(tài)顯示，所以每出輸出一位的段控和位控信號(hào)要延時(shí)一定的時(shí)間，使 LED 顯示器顯示的字符時(shí)穩(wěn)定的。 按鍵判斷程序有編寫(xiě)時(shí)應(yīng)注意按鍵的去抖動(dòng)，該系統(tǒng)采用的是延時(shí)去抖動(dòng)的方法，延時(shí)是通過(guò)調(diào)用子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)按鍵按下后都要等待釋放后再返回。 按鍵處理程序中的按鍵式校時(shí)的，所以進(jìn)入按鍵處理程序后就關(guān)閉定時(shí)中斷，對(duì)于動(dòng)能鍵注意設(shè)置顯示標(biāo)志。 自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 流程圖 系統(tǒng)主程序流程圖 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 系統(tǒng)定時(shí)中斷流程圖 自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 第四章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)概要 程序名稱： 51 單片機(jī)自動(dòng)掃鈴機(jī)控制系統(tǒng) 說(shuō) 明：實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)制電子鐘， 8 位數(shù)碼管顯示，顯示時(shí)分秒顯示格式： 235959（小時(shí)十位如果為 0 則不顯示）。 到預(yù)定時(shí)問(wèn)啟動(dòng)蜂鳴器模擬打鈴，蜂鳴器 BEEP: 。 打鈴方式分起床、熄幻鈴和上、下課鈴兩種。 系統(tǒng)使用 4 只按鍵， 3 只按鍵用來(lái)調(diào)整時(shí)間，另一只為鬧鐘按鈕即定時(shí)掃鈴。 鍵 SET_KFY: ；通過(guò)選擇鍵選擇調(diào)整位，選中位閃爍。 增加鍵 ADD_KEY： ；按一次使選中位加 1。 減少鍵 DEC_KEY: ；按一次使選中位位。 1 如果長(zhǎng)按 ADD_KEY 或 DEC_KEY，識(shí) 別后則進(jìn)行調(diào)時(shí)快進(jìn)，此時(shí)停止閃爍。 如果選中位是秒，則按增加鍵或減少鍵都是將秒清零。 定時(shí)掃鈴鍵 DALING_KEY: ；用來(lái)強(qiáng)制打鈴或強(qiáng)制關(guān)閉鈴聲 PO 口輸出數(shù)碼管段選信號(hào)， P2 口輸出數(shù)碼管位選信號(hào)。晶振 12M 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 源程序清單 根據(jù)以上流程圖思想，現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序思路描寫(xiě)如下系統(tǒng)的主程序如下所示： BEEP EQU ；定義蜂 l 鳴器（電鈴）控制信號(hào)輸出口 ORG 0000H ；程序入日地址 LJMP START ORG 000BH ；定時(shí)器 0 中斷入日地址 LJMP TIMER_O ORG 0300H / * * * * ＊程序開(kāi)始，初始化＊ * * * * / START : SETB BEEP ；關(guān)閉蜂鳴器（電鈴） SETB 48H ；使用一個(gè) bit 位用于調(diào)時(shí)閃爍標(biāo)志 SETB 47H ；使用一個(gè) bit 位用十產(chǎn)生脈沖用十調(diào)時(shí)快進(jìn)時(shí)基 CLR 45H ；關(guān)閉響鈴方式標(biāo)志 MOV RI， 0 調(diào)整選擇鍵功能標(biāo)志： 0 正常走時(shí)、 1 調(diào)時(shí)、 2 調(diào)分、 3 調(diào)秒 MOV 20H， 00H；用于控制秒基準(zhǔn)時(shí)鐘源的產(chǎn)生 MOV 21H， 00H；清零秒寄存器 MOV 22H， 00H；清零分寄存器 MOV 23H， 00H；清零時(shí)寄存器 MOV 24H， 00H；用于控制調(diào)時(shí)閃爍的基準(zhǔn)時(shí)鐘的產(chǎn)生 MOV IP, 02H。 IP,IE 初始化 MOV IE, 82H MOV TMOD, olH；設(shè)定定時(shí)器 01 作方式 1 MOV THO, 3CH 自動(dòng)打鈴系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 MOV TLO, oBoH；賦定時(shí)初值，定時(shí) 50ms SETB TRO；啟動(dòng)定時(shí)器 0 MOV SP, 4OH；重設(shè)堆棧指針 / * * * * ＊主程序＊ * * * * / MAIN : CJNE R1, 00H, MAINl； 是否為正常走時(shí)狀態(tài) LCALL BIJIAO1；調(diào)用起床、熄燈打鈴比較子程序 LCALL BIJIAO2；調(diào)用上、下課少打鈴比較子程序 LCALL DALING ；調(diào)用響鈴方式執(zhí)行子程序 MAIN1 : LCALL DlSPLAY；調(diào)用顯示子程序 LCALL KEY_SCAN；調(diào)用按鍵檢測(cè)子程序 JZ MAIN；無(wú)鍵按下則返回重新循環(huán) LCALL SET_KEY；調(diào)用選擇鍵處理子程序 JB 46H, MAIN ；如果已進(jìn)行長(zhǎng)按調(diào)招（調(diào)時(shí)快進(jìn)），則不再執(zhí)行下面的單步調(diào)整 LCALL ADD_KEY；調(diào)用增加鍵 處理子程序 LCALL DEC_KEY； 躺用減少鍵處理子程序 LCALL DALING_KEY；處理強(qiáng)制打鈴 /強(qiáng)制關(guān)閉鈴聲鍵 LJMP MAIN；重新循環(huán) 程序結(jié)束 （主程序中引用到的字程序如下） / * * * * ＊定時(shí)中斷服務(wù)程序 * * * * * /