【文章內(nèi)容簡介】 Vcc2 兩者中 的較大者供電。當 Vcc2大于 Vcc1+ 時， Vcc2 給 DS1302 供電。當 Vcc2 小于 Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1 供電。X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 RST 是復(fù)位 /片選線 ，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的 數(shù)據(jù)傳送 。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入 移位寄存器 ；其次， RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當 RST 為高電平時，所有的 數(shù)據(jù)傳送 被初始化，允許對 DS1302 進行操作。如果在傳送過程中 RST置 為低電平，則會終止此次 數(shù)據(jù)傳送 ， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在 Vcc 之前， RST 必須保持低電平。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細說明。 SCLK 為時鐘輸入端。圖 3為 DS1302 的引腳功能圖 。 圖 3 DS1302 的引腳 圖 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計（論文）報告用紙 第 11 頁 /共 35 頁 11 DS1302 的控制字節(jié) DS1302 的控制字如圖 4 所示。 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 DS1302 中，位 6 如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。位 5至位 1 指示操作單元的地址 。最低有效位 (位 0)如為 0表示要進行寫操作，為 1 表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 圖 4 DS1302 控制字節(jié)圖 數(shù)據(jù)輸入輸出 (I/O) 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位 0 開始。同樣，在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位 0 位到高位 7。 圖 圖 6分別為 DS1302 的讀寫控制時序圖。 圖 5 DS1302 讀時序 圖 6 DS1302 寫時序 DS1302 的寄存器 DS1302 有 12 個 寄存器 ，其中有 7個 寄存器 與日歷、 時鐘相關(guān)，存放的 數(shù)據(jù)位 為 BCD桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計（論文）報告用紙 第 12 頁 /共 35 頁 12 碼形式 ,其日歷、時間寄存器及其控制。 此外， DS1302 還有年份寄存器、 控制寄存器 、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與RAM 相關(guān)的寄存器等。時鐘突發(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。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的 寄存器 分為兩類：一類是單個 RAM 單元，共 31個，每個單元 組態(tài) 為一個 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 DS1302 與 CPU 的連接 實際上，在 調(diào)試程序 時可以不加電容器，只加一個 的晶振即可。只是選擇晶振時，不同的晶振，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入 DS18B20，同時顯示實 時溫度。只要占用 CPU 一個口線即可。 LCD還可以換成 LED，還可以使用北京衛(wèi)信杰科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 10 位多功能 8 段液晶顯示模塊 LCM101，內(nèi)含 看門狗(WDT)/時鐘發(fā)生器及兩種頻率的蜂鳴器 驅(qū)動電路 ，并有內(nèi)置顯示 RAM，可顯示任意字段筆 劃，具有 3－ 4 線 串行接口 ，可與任何 單片機 、 IC接口。功耗低，顯示狀態(tài)時電流為2μA ( 典型值 )，省電模式時小于 1μA ，工作電壓為 ～ ，顯示清晰。 DS1302 硬件 電路 圖 7 為 DS1302 工作電路圖 ， CRY2 為 的晶體振蕩器 。 國產(chǎn) DS1302 的 SCLK、I/O、 RST 管腳與單片機 I/O 相連接時，必須加上上拉電阻 才可以，否則數(shù)據(jù)讀取不穩(wěn)定 ，接法如圖 8所示 。 圖 7 DS1302 電 圖 8 DS1302I/O 上拉電阻 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計（論文）報告用紙 第 13 頁 /共 35 頁 13 LCD1602 顯示電路 LCD1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等 的點陣 型液晶模塊。它由若干個 5X7 或者 5X11 等 點陣 字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用 ， 正因為如此所以它不能很好地顯示圖形 。 1602LCD是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個字符液晶模塊。 管腳功能 標準 16 教接口，其中： 第 1腳： VSS 為 電源地 ； 第 2腳： VCC 接 5V 電源正極 ； 第 3腳： V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度）。 第 4腳： RS為 寄存器 選擇，高電平 1 時選擇 數(shù)據(jù)寄存器 、低電平 0時選擇 指令寄存器 ； 第 5腳： RW 為讀寫信號線，高電平 (1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操作 ； 第 6腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端 ； 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)端 ； 第 15～ 16腳： 空腳 或背燈電源。 15 腳背光正極， 16腳背光負極。 LCD1602 的特性 + 電壓，對比度可調(diào) ； 內(nèi)含復(fù)位電路 ； 提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能 ； 有 80 字節(jié) 顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM； 內(nèi)建有 192 個 5X7點陣 的字型的字符發(fā)生器 CGROM； 8 個可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM。 指令集 1602 通過 D0~D7 的 8位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令。 顯示模式設(shè)置： [0x38] 設(shè)置 162 顯示， 57 點陣 ， 8位數(shù)據(jù)接口； 顯示開關(guān)及光標設(shè)置： 1DCB D 顯示 (1 有效 )、 C 光標 顯示 (1有效 )、 B 光標閃爍 (1有效 )； 0000 01NS N=1(讀或?qū)懸粋€字符后地址 指針 加 1 amp。光標加 1)， N=0(讀或?qū)懸粋€字符后地址 指針 減 1 amp。光標減 1)， S=1 且 N=1 (當寫一個字符后，整屏顯示左移 )s=0 當寫一個字符后，整屏顯示不移動 ； 數(shù)據(jù) 指針 設(shè)置：數(shù)據(jù)首地址為 80H，所以數(shù)據(jù)地址為 80H+地址碼 (027H， 4067H)。 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計（論文）報告用紙 第 14 頁 /共 35 頁 14 LCD1602 特性及應(yīng)用 微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中。 在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生 ， 液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品 例如在電飯煲、電磁爐、功放、攝像機 中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、 LED 數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和 LED 數(shù)碼管比較常 用，軟硬件都比較簡單，在前面章節(jié)已經(jīng)介紹過，在此不作介紹，本章重點介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用。 LCD1602 操作控制 1602 液晶模塊內(nèi)部的 字符 發(fā)生 存儲器 （ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的 點陣 字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼， 比如 大寫的英文字母 “A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 。 因為 1602 識別的是 ASCII 碼，試驗可以用 ASCII 碼直接賦值，在 單片機 編程 中還可以用字符型 常量 或 變量 賦值，如 ‘ A’ 。 圖 9 1602 的 16 進制 ASCII 碼表地址 LCD1602 電路 圖 10 是 LCD1602 模塊的電路圖， J100是接口， LCD數(shù)據(jù)位為 P00 至 P07，控制 腳 分別為 RS、RW、 LCDEN。 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計（論文）報告用紙 第 15 頁 /共 35 頁 15 圖 10 LCD1602 電路 蜂鳴器報時電 路 蜂鳴器報時電路 如圖 11， 由一個 8050NPN 型三極管和一個蜂鳴器組成。三極管放大電流，驅(qū)動蜂鳴器。 蜂鳴器為有源蜂鳴器，上電后由其內(nèi)部震蕩器產(chǎn)生一定頻率，發(fā)出聲音。 圖 11 蜂鳴器電路 圖 12 獨立按鍵 按鍵電路 電路有四個獨立按鍵 ：加、減、確定、退出 ，用來調(diào)節(jié)時間和日期 ，電路如圖 12所示 。 3 整體電路圖 整體電路圖如 圖 13， U1 為 STC單片機， J5為單片機下載口， S1 為按鍵開關(guān)。此系統(tǒng)用 5V供電，工作電流不超過 10mA. 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計（論文）報告用紙 第 16 頁 /共 35 頁 16 圖 13 數(shù)字時鐘整體電路圖 4 程序設(shè)計 程序設(shè)計 內(nèi)容 程序分三個模塊，分別是：主程序模塊、 LCD1026 液晶顯示模塊、 DS1302 時鐘源模塊。 程序流程圖 圖 14 程序流程圖 程序開始時，設(shè)置液晶 LCD1602 顯示模式，進入主循環(huán)；讀取 DS1302，獲得時間，立即由 LCD162 顯示出來，同時檢測按鍵，完成一個周期。如果有按鍵按下，則進入時間修改程序，若要修改時間，設(shè)置好時間后，按確認鍵即可 將新的時間寫入 DS1302，完啟動、初始化 讀取 DS1302 寫 LCD1602 按鍵檢測 寫 DS1302 修改時間 結(jié)束 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計（論文）報告用紙 第 17 頁 /共 35 頁 17 成修改時間。 C 語言源程序 C語言源程序主要分三個模塊，分別如下： 1.include:主函數(shù)模塊 ； 2.include ： LCD1602顯示 模塊 ； 3.include ： DS1302時鐘源模塊 。 詳細 程序見附錄 二 5 結(jié) 論 完成了數(shù)字時鐘的設(shè)計，學(xué)會了使用 DS1302芯片，國產(chǎn)的 DS1302時鐘芯片不管用單片機的哪個 IO 口，都需要加上上拉電阻，否則讀到的數(shù)據(jù)是一連串的“ 85”。 同時， 學(xué)會了查找資料，整個過程使用了 Altium Designer 軟件進行畫圖和仿真，并用 KeilC 單片機知識進行編程以完成設(shè)計要求的功能。 我已經(jīng)盡了自己的最大努力，也從中學(xué)到了很多知識，獲益匪淺。 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計（論文）報告用紙 第 18 頁 /共 35 頁 18 謝 辭 感謝學(xué)院給我們提供這樣的實踐動手機會，并 通過課程設(shè)計使我們能夠有機會將書本上學(xué)到的知識運用到的實際中去。 感謝李 老師 監(jiān)督我及時完成了本次課程設(shè)計，在此特別感謝 李 老師和給予我?guī)椭耐瑢W(xué)。 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計（論文）報告用紙 第 19 頁 /共 35 頁 19 參考文獻 [1] 劉文濤 . 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