基于ds1302的實(shí)時(shí)數(shù)字鐘設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-23 21:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的第 1 位 9 DB2 數(shù)據(jù)端口 的第 2 位 10 DB3 數(shù)據(jù)端口的第 3 位 11 DB4 數(shù)據(jù)端口的第 4 位 12 DB5 數(shù)據(jù)端口的第 5 位 13 DB6 數(shù)據(jù)端口的第 6 位 14 DB7 數(shù)據(jù)端口的第 7 位 15 Vdd(輸入 ) 背光電源正極， 5V177。 5% 16 VSS(輸入 ) 背光電源負(fù)極， 0V 指令表 指令 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo) /字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志和地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)據(jù)到指令 所設(shè)地址 1 0 要寫的數(shù)據(jù) 11 從指令 所設(shè)的地址讀數(shù)據(jù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù) 7 指令 1：清顯示，光標(biāo)復(fù)位到地 址 00H 位置。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移，S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。R/L， 高向左 ， 低向右。 指令 6：功能設(shè)置命 令 DL：高電平時(shí)為 8 位總線，低電平時(shí)為 4 位總線 N：低電 平 時(shí) 為 單 行 顯 示 ， 高 電 平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符。（有些模塊是 DL：高電平時(shí)為 8 位總線，低電平時(shí)為 4 位總線） 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置，地址：字符地址 *8+字符行數(shù)。 (將一個(gè)字符分成 5*8 點(diǎn)陣，一次寫入一行， 8行就組成一個(gè)字符 ) 指令 8：置顯示地址，第一行為： 80H—— 8FH,第二行為： C0H—— CFH。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或 者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 [ 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 該設(shè)計(jì)的硬件電路由主控部分 (單片機(jī) AT89C51)、計(jì)時(shí)部分（實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302）、顯示部分（ LCE1602）、按鍵部分（獨(dú)立式鍵盤）、音響部分（直流蜂鳴器） 5個(gè)部分組成。各部分之間相互協(xié)作，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘的功能。 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) 單片機(jī) AT89C51 作為主控芯片，控制整個(gè)電路的運(yùn)行。單片機(jī)外圍需要一個(gè)復(fù)位電路，復(fù)位電路的功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電 源穩(wěn)定后，撤消復(fù)位信號(hào)。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以8 防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。該設(shè)計(jì)采用含有二極管的復(fù)位電路，復(fù)位電路可以有效的解決電源毛刺和電源緩慢下降（電池電壓不足）等引起的問題，在電源電壓瞬間下降時(shí)可以使電容迅速放電，一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。復(fù)位電路的設(shè)計(jì)圖如圖示： DS1302 與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 時(shí)鐘芯片 DS1302 與單片機(jī) AT89C51 的接口是由 3條線來(lái)完成的，單片機(jī) AT89C51的 與時(shí)鐘芯片的數(shù)據(jù)傳輸端 相連， 用來(lái)作為 DS1302 輸入時(shí)鐘 SCLK 控制端 , 控制 DS1302 的復(fù)位輸入端。 DS1302 的第 8管腳與一個(gè)獨(dú)立電池連接， 3 管腳接標(biāo)準(zhǔn) 石英晶振。 DS1302 與單片機(jī)的接口電路如圖所示： LCD1602 與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 液晶顯示器 LCD1602與單片機(jī) AT89C51的接口由一組 8位數(shù)據(jù)傳輸線和 3跟控制線完成。 LCD1602 的 RS、 RW、 E分別由單片機(jī)的 、 、 來(lái)控制，數(shù)據(jù)輸入口 DB0~DB7 由 ~ 傳輸數(shù)據(jù)，因?yàn)槭墙釉?P0 口 ,所以要接上拉電阻。 LCD1602 與單片機(jī)的接口電路如圖所示： RST 9 按鍵電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中使用的按鍵不多，只用到四個(gè)按鍵即可完成所需要的功能，因此用四個(gè)獨(dú)立式按鍵來(lái)完成。 S S S S1 分別與 、 、 、 連接，具體功能有： S4主功能 選擇； S3 光標(biāo)移位 /開鬧鐘； S2 數(shù)值加 /關(guān)鬧鐘； S1 秒表/倒計(jì)時(shí)。具體電路圖如圖所示： 鬧鈴電路設(shè)計(jì) 鬧鈴音樂可以直接采用蜂鳴器鬧鈴，如當(dāng)前時(shí)刻與鬧鈴時(shí)間相同，單片機(jī)向蜂鳴器送出高電平，蜂鳴器發(fā)聲。采用蜂鳴器鬧鈴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，但是發(fā)10 出的鬧鈴聲音單一。鬧鈴的音樂不是本設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，故采用最簡(jiǎn)單的方法，占用單片機(jī)一根 I/O 口 ，中間用 PNP 型三極管 S9012 連接 和蜂鳴器。當(dāng) 引腳為低電平時(shí)， S9012 的發(fā)射極和集電極導(dǎo)通，使蜂鳴器發(fā)聲。當(dāng)響鈴標(biāo)志位為“ 1”時(shí)， 送一定頻率脈沖，使蜂鳴器發(fā)出聲音。如圖所示： 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) STC89C52 的工作電壓范圍相對(duì)較窄，為 ～ ，所以本設(shè)計(jì)中，利用 USB給電路提供 +5V 電壓，由于 USB 供電可能不穩(wěn)定，所以加一個(gè)濾波穩(wěn)壓電容，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 4 軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 第一次上電，系統(tǒng)先進(jìn)行初始化，單片機(jī)依次開始調(diào)用鍵盤掃描子程序、 DS1302子程序、鬧鈴子程序，經(jīng)過延時(shí)，返回程序開頭循環(huán)運(yùn)行。 11 DS1302 子程序的設(shè)計(jì) 單片機(jī) STC89C52 對(duì)時(shí)鐘芯片 DS1302 的控制需要通過程序驅(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
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