【文章內(nèi)容簡介】 圖 9 DS1302與 AT89S51連接圖 軟硬件設(shè)計 12 顯示設(shè)計 八段數(shù)碼顯示管有兩種，一種是共陽數(shù)碼管，其內(nèi)部是由八個陽極相連接的發(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)計的時間顯示選用 6個共陰八段數(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 時鐘芯片 DS1302有 很 寬 的工作電壓范圍，其工作電壓為 ～ 。單片機 AT89S51的工作電壓范圍相對較窄，為 ～ ，所以本設(shè)計中，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)計的電源部分如圖 11所示： 圖 11 電源電路圖 基于 DS1302 數(shù)字時鐘電路的設(shè)計 13 軟件實現(xiàn) 單片機 AT89S51對時鐘芯片 DS1302的控制需要通過程序驅(qū)動來實現(xiàn)，程序主要完成兩個方面的任務(wù)：①利用單片機實現(xiàn)對 DS1302寄 存器的地址定義和控制字的寫入，②實現(xiàn)對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)置為高電平就啟動了一個數(shù)據(jù)傳送的過程。 SCLK的 16個方波完成一次數(shù)據(jù)傳送，前 8個方波用于輸入命令字節(jié)，后 8個方波用于數(shù)據(jù)的輸出（讀 DS1302）或數(shù)據(jù)的輸入（寫 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。寫和讀各需要一個程序，寫 DS1302程序流程圖如圖 12①所示，讀 DS1302程序流程圖 [4]如圖 12②所示。兩個子程序及總程序見附錄二、三、四。 ①寫 DS1302流程圖 ②讀 DS1302流程圖 圖 12 DS1302時間流程圖 啟動 讀數(shù)據(jù)字節(jié)一位 復(fù)位端變高啟動一次數(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 寫命令字節(jié)一位 夠 8 次嗎？ 夠 8 次嗎？ N Y Y N 啟動 寫數(shù)據(jù)字節(jié)一位 復(fù)位端變高啟動一次數(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)計利用單片機 AT89S51控制串行實時時鐘芯片 DS1302構(gòu)成數(shù)字時鐘電路，實現(xiàn)計時功能。該電路使用簡單的三線接口，為單片機節(jié)省大量的接口資源，時 鐘芯片 DS1302帶有后備電池，具備 對后背電源進行涓細電流充電的能力 ，保證電路 斷電后仍保存時間和數(shù)據(jù)信息 ，這些優(yōu)點解決了目前常用實時時鐘占用單片機資源多以及計時不可靠等缺點。該時鐘功能強大，性能優(yōu)越，能為很多領(lǐng)域，特別是對時鐘工作的精確性和可靠性有較高要求的場合，提供較好的實時時鐘。但是，由于 DS1302易受環(huán)境影響，會使該電路出現(xiàn)時鐘精度不高、時鐘混亂 [5]等問題，還有待繼續(xù)研究和改進。 6 致 謝 本設(shè)計是在指導(dǎo)老師暢福善的悉心指導(dǎo)下完成的。從設(shè)計的選題，相關(guān)資料的查尋，到論文的撰寫這一整個過 程中，暢老師以其廣博的知識、豐富的經(jīng)驗 、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，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)計完成之際，對暢老師表示衷心的感謝！ 7 參 考 文 獻 [1] 王明順，趙德平 .可涓流充電的串行實時時鐘芯片 DS1302及應(yīng)用設(shè)計 [J].國外電子元器件， 1997， (2) [2] 高性能、低功耗帶 RAM實時時鐘芯片 ＆ S武漢力源電子股份有限公司， 1999 [3] ZYMCU AT89S51 Datasheets [4] 黃明強 .DS1302在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].保定師范?？茖W(xué)校學(xué)報， 2022， 17(2) [5] 趙海蘭，朱劍，趙祥偉 .DS1302實時顯示時間的原理與應(yīng)用 [J].電子技術(shù)， 2022,(1) [6] 鄧紅，張越編著 .單片機實驗與應(yīng)用設(shè)計教程 [M].冶金工業(yè)出版社， 2022， 5 基于 DS1302 數(shù)字時鐘電路的設(shè)計 15 [7] 孫雪梅，范久臣 .實時時鐘芯片在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].沈陽教育學(xué)院學(xué)報，2022,7(2) [8] 孫安青編著 . AT89S51單片機實驗及實踐教程 [M] [9] DALLAS Trickle Charge Timekeeping Chip [10] ATMEL Corporation 2022 8 附 錄 附錄一：設(shè)計總電路圖： 附錄 16 附錄二：寫 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)字時鐘電路的設(shè)計 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)計總程序： include include define uchar unsigned char //引腳定義 sbit TIMERCLK=P1^0。 //DS1302同步串行時鐘引腳 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讀寫過程中的命令或數(shù)據(jù) sbit ds1302datHbit=DS1302dat^7。 //位定義 ， 用于數(shù)據(jù)寫入 sbit ds1302datBit=DS1302dat^0。 //位定義