【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 9 DS1302與 AT89S51連接圖 軟硬件設(shè)計(jì) 12 顯示設(shè)計(jì) 八段數(shù)碼顯示管有兩種，一種是共陽(yáng)數(shù)碼管，其內(nèi)部是由八個(gè)陽(yáng)極相連接的發(fā)光二極管組成；另一種是共陰數(shù)碼管，其內(nèi)部是由八個(gè)陰極相連接的發(fā)光二極管組成。二者原理不同但功能相同。本設(shè)計(jì)的時(shí)間顯示選用 6個(gè)共陰八段數(shù)碼管 LED，其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖10所示： 圖 10 八段共陰數(shù)碼管 LED 電源設(shè)計(jì) 時(shí)鐘芯片 DS1302有 很 寬 的工作電壓范圍，其工作電壓為 ～ 。單片機(jī) AT89S51的工作電壓范圍相對(duì)較窄，為 ～ ，所以本設(shè)計(jì)中，給電路接入 三端穩(wěn)壓器 7805，利用它的穩(wěn)壓功能給電路提供穩(wěn)定的 +5V電壓，使電路的工作保持很高的可靠性。在電路中接入一個(gè)發(fā)光二極管作為指示燈，可以很方便地指示電源與電路是否接通。該設(shè)計(jì)的電源部分如圖 11所示： 圖 11 電源電路圖 基于 DS1302 數(shù)字時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 13 軟件實(shí)現(xiàn) 單片機(jī) AT89S51對(duì)時(shí)鐘芯片 DS1302的控制需要通過(guò)程序驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，程序主要完成兩個(gè)方面的任務(wù)：①利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì) DS1302寄 存器的地址定義和控制字的寫(xiě)入，②實(shí)現(xiàn)對(duì)DS1302的數(shù)據(jù)讀取。 初始化 DS1302要求 RST 為低電平， SCLK為低電平。 RST 被設(shè)置為高電平就啟動(dòng)了一個(gè)數(shù)據(jù)傳送的過(guò)程。 SCLK的 16個(gè)方波完成一次數(shù)據(jù)傳送，前 8個(gè)方波用于輸入命令字節(jié)，后 8個(gè)方波用于數(shù)據(jù)的輸出（讀 DS1302）或數(shù)據(jù)的輸入（寫(xiě) DS1302）。在 SCLK的上升沿， I/O線上的數(shù)據(jù)被送入 DS1302；在 SCLK的下降沿， DS1302輸出數(shù)據(jù)在 I/O線上。寫(xiě)和讀各需要一個(gè)程序，寫(xiě) DS1302程序流程圖如圖 12①所示，讀 DS1302程序流程圖 [4]如圖 12②所示。兩個(gè)子程序及總程序見(jiàn)附錄二、三、四。 ①寫(xiě) DS1302流程圖 ②讀 DS1302流程圖 圖 12 DS1302時(shí)間流程圖 啟動(dòng) 讀數(shù)據(jù)字節(jié)一位 復(fù)位端變高啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)傳送工作 結(jié)束 SCLK 發(fā)脈沖 復(fù)位端變低 SCLK 發(fā)脈沖 寫(xiě)命令字節(jié)一位 夠 8 次嗎？ 夠 8 次嗎？ N Y Y N 啟動(dòng) 寫(xiě)數(shù)據(jù)字節(jié)一位 復(fù)位端變高啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)傳送工作 結(jié)束 SCLK 發(fā)脈沖 復(fù)位端變低 SCLK 發(fā)脈沖 寫(xiě)命令字節(jié)一位 夠 8 次嗎？ 夠 8 次嗎？ N Y Y N 結(jié)論 14 5 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)利用單片機(jī) AT89S51控制串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302構(gòu)成數(shù)字時(shí)鐘電路，實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能。該電路使用簡(jiǎn)單的三線接口，為單片機(jī)節(jié)省大量的接口資源，時(shí) 鐘芯片 DS1302帶有后備電池，具備 對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力 ，保證電路 斷電后仍保存時(shí)間和數(shù)據(jù)信息 ，這些優(yōu)點(diǎn)解決了目前常用實(shí)時(shí)時(shí)鐘占用單片機(jī)資源多以及計(jì)時(shí)不可靠等缺點(diǎn)。該時(shí)鐘功能強(qiáng)大，性能優(yōu)越，能為很多領(lǐng)域，特別是對(duì)時(shí)鐘工作的精確性和可靠性有較高要求的場(chǎng)合，提供較好的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。但是，由于 DS1302易受環(huán)境影響，會(huì)使該電路出現(xiàn)時(shí)鐘精度不高、時(shí)鐘混亂 [5]等問(wèn)題，還有待繼續(xù)研究和改進(jìn)。 6 致 謝 本設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師暢福善的悉心指導(dǎo)下完成的。從設(shè)計(jì)的選題，相關(guān)資料的查尋，到論文的撰寫(xiě)這一整個(gè)過(guò) 程中，暢老師以其廣博的知識(shí)、豐富的經(jīng)驗(yàn) 、清晰的思路，自始至終給我以指導(dǎo)，使我能夠順利完成設(shè)計(jì)，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)和孜孜不倦的求學(xué)精神令我受益匪淺。在此設(shè)計(jì)完成之際，對(duì)暢老師表示衷心的感謝！ 7 參 考 文 獻(xiàn) [1] 王明順，趙德平 .可涓流充電的串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302及應(yīng)用設(shè)計(jì) [J].國(guó)外電子元器件， 1997， (2) [2] 高性能、低功耗帶 RAM實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 ＆ S武漢力源電子股份有限公司， 1999 [3] ZYMCU AT89S51 Datasheets [4] 黃明強(qiáng) .DS1302在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].保定師范專科學(xué)校學(xué)報(bào)， 2022， 17(2) [5] 趙海蘭，朱劍，趙祥偉 .DS1302實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的原理與應(yīng)用 [J].電子技術(shù)， 2022,(1) [6] 鄧紅，張?jiān)骄幹?.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用設(shè)計(jì)教程 [M].冶金工業(yè)出版社， 2022， 5 基于 DS1302 數(shù)字時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 15 [7] 孫雪梅，范久臣 .實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].沈陽(yáng)教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2022,7(2) [8] 孫安青編著 . AT89S51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教程 [M] [9] DALLAS Trickle Charge Timekeeping Chip [10] ATMEL Corporation 2022 8 附 錄 附錄一：設(shè)計(jì)總電路圖： 附錄 16 附錄二：寫(xiě) DS1302子程序： void writeDS1302(uchar dsRamAdr,uchar ds1302data) { uchar i。 TIMERCLK=0。 delay(2)。 TIMERRST=1。 delay(2)。 DS1302adr=dsRamAdr。 DS1302dat=ds1302data。 for(i=0。i8。i++) { CY=0。 TIMERCLK=0。 CY=ds1302adrBit。 TIMERIO=CY。 delay(2)。 TIMERCLK=1。 DS1302adr=DS1302adr1。 } for(i=0。i8。i++) { CY=0。 TIMERCLK=0。 CY=ds1302datBit。 TIMERIO=CY。 delay(2)。 TIMERCLK=1。 DS1302dat=DS1302dat1。 } TIMERRST=0。 delay(2)。 TIMERRST=0。 } 附錄三：讀 DS1302子程序： uchar readDS1302(uchar DS1302Adr) { uchar i。 TIMERCLK=0。 delay(2)。 TIMERRST=1。 基于 DS1302 數(shù)字時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 17 delay(2)。 DS1302adr=DS1302Adr。 for(i=0。i8。i++) { TIMERCLK=0。 TIMERIO=ds1302adrBit。 delay(2)。 TIMERCLK=1。 DS1302adr=DS1302adr1。 } TIMERIO=1。 for(i=0。i7。i++) { TIMERCLK=0。 ds1302datHbit=TIMERIO。 delay(2)。 TIMERCLK=1。 DS1302dat=DS1302dat1。 TIMERCLK=0。 ds1302datHbit=TIMERIO。 } TIMERRST=0。 delay(2)。 TIMERCLK=0。 return DS1302dat。 } 附錄四：軟件設(shè)計(jì)總程序： include include define uchar unsigned char //引腳定義 sbit TIMERCLK=P1^0。 //DS1302同步串行時(shí)鐘引腳 sbit TIMERIO=P1^1。 //DS1302數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 sbit TIMERRST=P1^2。 //DS1302RST引腳 sbit P2_0=P2^0。 sbit P2_1=P2^1。 sbit P2_2=P2^2。 sbit P2_3=P2^3。 sbit P2_4=P2^4。 sbit P2_5=P2^5。 sbit P2_6=P2^6。 sbit P2_7=P2^7。 sbit P3_5=P3^5。 sbit P3_6=P3^6。 附錄 18 sbit P3_7=P3^7。 //sbit SEC_7=SEC^7。 //sbit WDT=P1^3。 //看門狗 喂狗 引腳 uchar code TABLE[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 //define DIGPORT //全局變量聲明 uchar bdata DS1302dat。 //DS1302讀寫(xiě)過(guò)程中的命令或數(shù)據(jù) sbit ds1302datHbit=DS1302dat^7。 //位定義 ， 用于數(shù)據(jù)寫(xiě)入 sbit ds1302datBit=DS1302dat^0。 //位定義