【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 S1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和 31 字節(jié)靜態(tài)RAM 通過簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、日期、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整。時(shí)鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或12 小時(shí)格式。DS1302 與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線①RES 復(fù)位 ② I/O 數(shù)據(jù)線 ③ SCLK 串行時(shí)鐘。RAM 的讀 /寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá) 31 個(gè)字節(jié)的字符組方式通信。DS1302 工作時(shí)功耗很低保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于 1mW。2. DS1302 功能特性：雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng) VCC1 為可編程涓流充電電源；附加七個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器；實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算 2100 年之前的秒、分、時(shí)、日、日期、星期、月、年的能力，還有閏年調(diào)整的能力 31*8 位暫存數(shù)據(jù)存儲(chǔ) RAM；串行 I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少；寬范圍工作電壓~；工作電流 時(shí) ,小于 300nA；讀/ 寫時(shí)鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時(shí)有兩種傳送方式：?jiǎn)巫止?jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式；8 腳 DIP 封裝或可選的 8 腳 SOIC 封裝；簡(jiǎn)單 3 線接口；與 TTL 兼容（VCC=5V） ；可選工業(yè)級(jí)溫度范圍:40℃~+85℃。3. 管腳描述：XX2—— 晶振管腳GND——地RST——復(fù)位腳I/O——數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳SCLK——串行時(shí)鐘VCCVCC2——電源供電管腳4. DS1302 的控制字如表所示?？刂谱止?jié)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 0，則表示存取日歷時(shí)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(jìn)行寫操作，為 1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始傳輸。數(shù)據(jù)輸入輸出（I/O）在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，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(gè) SCLK 沖的下降沿讀出DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0 位到高位 7。其讀寫時(shí)序如圖示:DS1302 控制字陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第 6 頁 共 29 頁 字符液晶顯示屏 LCD1602 資料：1. 概述：工業(yè)字符型液晶，1602 是指顯示的內(nèi)容為 16*2，即能夠同時(shí)顯示兩行，每行 16 個(gè)符。常見的1602 字符液晶有兩種，一種顯示的是綠色背光黑色字體，另一種顯示藍(lán)色背光白色字體，目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的。本課題所用 1602 液晶模塊，顯示屏是藍(lán)色背光白色字體。如圖：第 1 腳：GND 為地電源。第 2 腳：VCC 接 5V 正電源。第 3 腳：VO 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生重影，使用一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器。第 5 腳：R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。第 6 腳：E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第 7~14 腳：DB0~DB7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。第 15~16 腳：背光燈電源。DS1302 讀寫時(shí)序陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第 7 頁 共 29 頁3. LCD1602 液晶屏的使用時(shí)序：4. LCD1602 存儲(chǔ)器 RAM：1602 液晶控制器芯片內(nèi)部帶有 80 個(gè) 8 位的 RAM 緩沖區(qū)，其地址和屏幕的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖示:DS1302 讀寫時(shí)序LCD1602 寫時(shí)序LCD1602 讀時(shí)序陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第 8 頁 共 29 頁 電源模塊：系統(tǒng)的供電采用 5V 供電，具體的連接如圖示：變壓器采用的是：AC220~AC9V，穩(wěn)壓芯片是 LM7805。3. 硬件電路連接圖：以 STC89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng)為核心控制，時(shí)鐘電路由 DS1302 芯片提供，采用三線與單片機(jī)進(jìn)行通信，用四個(gè)獨(dú)立的按鍵進(jìn)行年、月、日、時(shí)間、星期等調(diào)整，最終的結(jié)果通過 LCD1602 液晶顯示屏顯示出來。 單片機(jī)的連接圖其中 XTAL1 和 XTAL2 接 的晶振，RST 經(jīng)開關(guān)接+5V,控制系統(tǒng)的復(fù)位。P1 口與DS1302 計(jì)時(shí)模塊連接，進(jìn)行通信與對(duì)其控制。P2 口與 LCD1602 液晶顯示模塊連接，控制著LCD1602 的顯示。P3 口與按鍵連接，通過 P3 口輸入控制信號(hào)。陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第 9 頁 共 29 頁 DS1302 計(jì)時(shí)模塊其中 XX2 接晶振 ，VCC1 、VCC2 接電源 I/O 接單片機(jī)的 ,，進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，SCLK 接單片機(jī)的 ，RST 接單片機(jī)的 引腳，進(jìn)行指令的接收。 LCD1602 液晶顯示模塊其中 DB0~DB7 分別接單片機(jī)的 ~，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，VO 接電阻進(jìn)行背光亮度的調(diào)節(jié)，RS、RW 和 EN 分別接單片機(jī)的 ~，用于單片機(jī)的指令接收。 按鍵模塊開關(guān)一端接地，另一端接 ~，單片機(jī)用檢測(cè) ~ 引腳的電位判斷是否有鍵按下。陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第 10 頁 共 29 頁4. 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)： 軟件設(shè)計(jì)流程圖：首先，編寫主程序，對(duì)計(jì)時(shí)模塊 DS1302 和顯示模塊 LCD1602 進(jìn)行初始化，同時(shí)定義計(jì)時(shí)模塊、顯示模塊和按鍵模塊的控制程序，之后讀取 DS1302 計(jì)時(shí)模塊預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)，顯示模塊LCD1602 進(jìn)行顯示。按鍵檢測(cè)程序一直在檢測(cè)是否有鍵按下，如果 S1 鍵按下一次，主函數(shù)調(diào)用計(jì)時(shí)控制和顯示控制的函數(shù)對(duì)秒進(jìn)行操作，此時(shí)秒閃爍，如果此時(shí)按下 SS3 可對(duì)其進(jìn)行加減調(diào)整；按下如果 S1 按下兩次，主函數(shù)調(diào)用計(jì)時(shí)控制和顯示控制的函數(shù)對(duì)分進(jìn)行操作，此時(shí)分閃爍，如果此時(shí)按下 SS3 可對(duì)其進(jìn)行加減調(diào)整；按下如果 S1 按下三次，主函數(shù)調(diào)用計(jì)時(shí)控制和顯示控制的函數(shù)對(duì)時(shí)進(jìn)行操作，此時(shí)時(shí)閃爍，如果此時(shí)按下 SS3 可對(duì)其進(jìn)行加減調(diào)整；按下如果 S1 按下四次，主函數(shù)調(diào)用計(jì)時(shí)控制和顯示控制的函數(shù)對(duì)年進(jìn)行操作，此時(shí)年閃爍，如果此時(shí)按下 SS3 可對(duì)其進(jìn)行加減調(diào)整；按下如果 S1 按下五次，主函數(shù)調(diào)用計(jì)時(shí)控制和顯示控制的函數(shù)對(duì)月進(jìn)行操作，此時(shí)月閃爍，如果此時(shí)按下 SS3 可對(duì)其進(jìn)行加減調(diào)整；按下如果 S1 按下六次，主函數(shù)調(diào)用計(jì)時(shí)控制和顯示控制的函數(shù)對(duì)日進(jìn)行操作，此時(shí)日閃爍，如果此時(shí)按下 SS3 可對(duì)其進(jìn)行加減調(diào)整；按下如果 S1 按下七次，主函數(shù)調(diào)用計(jì)時(shí)控制和顯示控制的函數(shù)對(duì)周進(jìn)行操作，此時(shí)周閃爍，如果此時(shí)按下 SS3 可對(duì)其進(jìn)行加減調(diào)整；按下如果 S1 按下八次，程序進(jìn)入主函數(shù)。陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第 11 頁 共 29 頁5. 系統(tǒng)的調(diào)試：將系統(tǒng)的電源、計(jì)時(shí)模塊、按鍵模塊、顯示模塊、控制模塊，按照附錄一的電路做成 PCB 電路板，把元器件焊接在板子上。進(jìn)行硬件的搭建。搭建好硬件之后，將編譯好的軟件程序下載到STC89C52 中。檢查無誤后，接通電源，看是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能。在單個(gè)的模塊調(diào)試中，各個(gè)模塊均能夠正常穩(wěn)定的工作，但是在將它們裝配在一塊，進(jìn)行整體的調(diào)試時(shí)，就出現(xiàn)了其他一些問題，不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。經(jīng)過仔細(xì)的檢查和查閱資料、詢問老師同學(xué)等方式，進(jìn)行解決?，F(xiàn)在系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、正常的工作。調(diào)試過程：①檢查各個(gè)器件完好，連接正常之后，接通電源，此時(shí)電源指示燈亮，液晶顯示屏LCD1602 同時(shí)亮，依次出現(xiàn)開機(jī)畫面；②數(shù)秒之后，顯示初始的年、月、日、星期、時(shí)、分、秒。③通過模式選擇鍵可以在時(shí)間顯示模式和鬧鐘模式之間切換，④通過移位鍵可以使液晶屏上的光標(biāo)依次移位，⑤將光標(biāo)移位在想要的調(diào)節(jié)的位置，按加、減鍵可以進(jìn)行該位置的數(shù)字的調(diào)整。⑥加、減鍵可以在按下移位鍵之后，調(diào)節(jié)光標(biāo)閃爍位置的數(shù)字。⑦將模式切換到鬧鐘模式，依次調(diào)整時(shí)、分，當(dāng)時(shí)間到預(yù)設(shè)的時(shí)間，蜂鳴器發(fā)出”滴滴…” 聲。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第 12 頁 共 29 頁6. 總結(jié)：通過本次課程設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，并且掌握了單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作流程，收獲豐碩。功能上基本達(dá)標(biāo)：時(shí)鐘與鬧鐘的顯示，調(diào)時(shí)間和鬧鐘功能以及鬧鐘鳴叫功能。時(shí)鐘與鬧鐘顯示功能，精確度完全可以滿足日常生活顯示時(shí)間的需要；調(diào)時(shí)間與鬧鐘功能，方便快捷。硬件設(shè)施基本合乎要求，軟件設(shè)計(jì)可以配合硬件實(shí)現(xiàn)其功能。技術(shù)在不斷進(jìn)步，機(jī)械式時(shí)鐘已經(jīng)被淘汰，取而代之的是具有高度準(zhǔn)確性和直觀性且無機(jī)械裝置，具有更長(zhǎng)的使用壽命等優(yōu)點(diǎn)的電子時(shí)鐘。電子時(shí)鐘更具人性化，更能提高人們的生活質(zhì)量，更受人們歡迎。機(jī)械時(shí)代已經(jīng)遠(yuǎn)去，電子時(shí)代已經(jīng)到來。做為新時(shí)代的我們，更應(yīng)該提高自身能力，適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展。知識(shí)來自實(shí)踐，多從生活中探尋所需要的。從這次的課程設(shè)計(jì)中，我真正的體會(huì)到，知識(shí)的重要性，特別是要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中，學(xué)以致用。陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文第 13 頁 共 29 頁參考文獻(xiàn)[1]李廣第，朱月秀，:北京航空航天大學(xué)出版社（1——