【文章內(nèi)容簡介】 行時鐘芯片 8 腳 SOIC 150mil 圖三 DS1302 單元電路的設(shè)計 時鐘電路 設(shè)計 （ 2） 工作原理 DS1302 在任何數(shù)據(jù)傳送時必須先初始化，把 RST 引腳置為高電平，然 后把 8位地址和命令裝入移位寄存器，數(shù)據(jù)在 SCLK 的上升沿被輸入，無論是讀周期還是寫周期開始 8 位指定 40 個寄存器中哪個將被訪問到，在開始 8 個時鐘周期，把命令字節(jié)裝入撳位寄存器之后，另外的時鐘周期在闈時操作時輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時寫入數(shù)據(jù)，時鐘脈沖的個數(shù)在單位字節(jié)下為 8 加 8，在多字節(jié)方式下為 8 加字節(jié)數(shù)，最大可達 248 字節(jié)數(shù)。 為了提高對 32 個地址的尋址能力，可以把時鐘或 RAM 寄存器規(guī)定為多字節(jié)方自動打鈴系統(tǒng)設(shè)計 11 式，在多字節(jié)方式中，讀或?qū)憦牡刂?0 的位 0 開始，必須管按數(shù)據(jù)傳送的次序電先的 8 個寄存器。但是當(dāng)以多個字節(jié)寫 RAM 時，為了傳 送數(shù)據(jù)不必寫所有 31 字節(jié)，不管是否寫了全部 31 字節(jié)，所寫的每個字節(jié)都將傳送至 RAM。 時鐘暫停：秒寄存器的位 7 定義位時鐘暫停位，當(dāng)它為 1 時， DS1302 停止振蕩，進入低功耗的備份方式，通常在對 DS1302 進行寫操作時，停止振蕩，當(dāng)它為 0 時時鐘將開始啟動。 8051 通過串口向 DS1302 寫數(shù)據(jù)的程序框圖如圖 ，其中 ,Px 可以是 8051 單片機的任何一位 I/O 口 ,注意因為 DS1302 的數(shù)據(jù)發(fā)送或接收時序和 8051 的串行口不完全一致 ,因此 ,需要在 TXD 的輸出端加反相器 ,另外 ,接收數(shù)據(jù)時 ,不能以串行口的接收方式接 收 ,必須將串行口當(dāng)作普通 I/O 口進行數(shù)據(jù)接收 . DS1302 的晶振選用 ，電容推薦值為 6PF，因為振蕩頻率較低，也可以不接電容， 對計時精度影響不大。 圖 DS1302 寫數(shù)據(jù)的程序框圖 顯示電路設(shè)計 顯示部分采用普通的共陽數(shù)碼管顯示，采用動態(tài)掃描，以減少硬件電路，數(shù)碼管分別為十時，時，十分，分，十秒，秒顯示，顯示時采用串行口輸出段碼，用 74LS164 來驅(qū)動數(shù)碼管掃描只需 7ms 。 4LS164 內(nèi)部位 8 個 D 觸發(fā)器，用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行移位， 74LS164 位 TTL 單向 8 位移位寄存器，可實現(xiàn)串行輸入并行輸出， CPU 位時鐘輸入端，可接到串行口TXD 端。每個時鐘信號的上升沿加到 CP 端時，移位寄存器移一位， 8 個時鐘脈沖過后， 8 為二進制數(shù)個部移入 74LS164 中， MR 為復(fù)位端，當(dāng)該位為低電平時，移位寄存器各位復(fù) O 。當(dāng)它為高電平時時鐘脈沖才起作用。 8051 PX TXD RXD Vcc1 Vcc2 DS1302 RST SCLK I/O X2 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 四 顯示電路 鍵盤接口電路設(shè)計 由于鍵盤只有四個，采用獨立式按鈕，分別與 8051 的 , , 相連 ，用普通按鈕 10K 上拉電阻，用查詢法完成讀健功能。 圖 五 按鍵電路 響鈴電路設(shè)計 響鈴電路用到了蜂鳴器、三極管、 1K 電阻。 蜂鳴器兩端分別接地和三極管。三極管一段電源另一端與電阻相連并接入 AT89C51 的 接口 。 自動打鈴系統(tǒng)設(shè)計 13 圖 六 響鈴電路 總體運行進程 首先實現(xiàn) 24 小時制電子鐘，在 8 位數(shù)碼 管顯示，顯示為時分秒，實現(xiàn)的格式為：235959。到達預(yù)定時間啟動蜂鳴器開始打鈴，打鈴的方式分為起床、熄燈和上下課鈴兩種。系統(tǒng)使用了 4 個按鍵， 3 只按鍵用來調(diào)整時間，另一只為強制打鈴按鈕。 通過選擇鍵選擇調(diào)整位，選中位閃爍，按增加鍵為選中位加 1，按減少鍵為選中位減 1。按強制打鈴按鈕是實現(xiàn)強制打鈴或者強制關(guān)閉打鈴。 第三章 軟件電路設(shè)計及流程圖 基本原理概述 主程序首先是初始化部分，主要是計時單元清零，中斷初始化，堆棧指針初始化，啟動定時器工作，然后是調(diào)用顯示子程序。主程序的起始存 儲地址是 0000H 單江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 元，但由于本系統(tǒng)用了定時器 T0 的中斷，中斷服務(wù)程序入口地址為 000BH，因此從0000H 單元起存放一條短調(diào)轉(zhuǎn)指令 AJMP，使真正的主程序從 0300H 單元開始存放。 中斷服務(wù)程序設(shè)計 單片機內(nèi)部的定時 /計數(shù)器 T0 定時 100ms，即 ， 10 次中斷即為 1 秒， 60 秒為 1 分， 60 分為 1 小時， 24 小時為一天，如此循環(huán)，從而實現(xiàn)計時功能。 編寫中斷服務(wù)程序關(guān)鍵要注意： ，本系統(tǒng)中是累加器 A 和程序狀態(tài)字 PSW 值的保護。 ，因此時，分，秒單元加 1 后要進行十進制調(diào)整，即要執(zhí)行 DAA 指令，還要注意的是時計到 24 就回零，分和秒計到60 就回零。 。 顯示程序設(shè)計和按鍵判斷與按鍵處理程序設(shè)計 顯示采用的是動態(tài)顯示，段控和位控都經(jīng)過反相器，顯示的字形代碼是共陽的顯示代碼，位控信號輸出時是高電平有效，在校時時，采用的是點亮小數(shù)點信位調(diào)節(jié)器標(biāo)志，哪位小數(shù)點亮表示調(diào)整的是該為的值。 顯示子程序的第一部分是拆字，顯示緩沖區(qū)是 2FH—2AH；第二部分是查字型碼，輸出段控和位控信號，由于采用 的是動態(tài)顯示，所以每出輸出一位的段控和位控信號要延時一定的時間，使 LED 顯示器顯示的字符時穩(wěn)定的。 按鍵判斷程序有編寫時應(yīng)注意按鍵的去抖動，該系統(tǒng)采用的是延時去抖動的方法，延時是通過調(diào)用子程序來實現(xiàn)的，每個按鍵按下后都要等待釋放后再返回。 按鍵處理程序中的按鍵式校時的，所以進入按鍵處理程序后就關(guān)閉定時中斷，對于動能鍵注意設(shè)置顯示標(biāo)志。 自動打鈴系統(tǒng)設(shè)計 15 流程圖 系統(tǒng)主程序流程圖 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 系統(tǒng)定時中斷流程圖 自動打鈴系統(tǒng)設(shè)計 17 第四章 系統(tǒng)程序設(shè)計 程序設(shè)計概要 程序名稱： 51 單片機自動掃鈴機控制系統(tǒng) 說 明：實現(xiàn) 24 小時制電子鐘， 8 位數(shù)碼管顯示，顯示時分秒顯示格式： 235959（小時十位如果為 0 則不顯示）。 到預(yù)定時問啟動蜂鳴器模擬打鈴，蜂鳴器 BEEP: 。 打鈴方式分起床、熄幻鈴和上、下課鈴兩種。 系統(tǒng)使用 4 只按鍵， 3 只按鍵用來調(diào)整時間，另一只為鬧鐘按鈕即定時掃鈴。 鍵 SET_KFY: ；通過選擇鍵選擇調(diào)整位，選中位閃爍。 增加鍵 ADD_KEY： ；按一次使選中位加 1。 減少鍵 DEC_KEY: ；按一次使選中位位。 1 如果長按 ADD_KEY 或 DEC_KEY，識 別后則進行調(diào)時快進，此時停止閃爍。 如果選中位是秒，則按增加鍵或減少鍵都是將秒清零。 定時掃鈴鍵 DALING_KEY: ；用來強制打鈴或強制關(guān)閉鈴聲 PO 口輸出數(shù)碼管段選信號， P2 口輸出數(shù)碼管位選信號。晶振 12M 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 源程序清單 根據(jù)以上流程圖思想，現(xiàn)設(shè)計系統(tǒng)程序思路描寫如下系統(tǒng)的主程序如下所示： BEEP EQU ；定義蜂 l 鳴器（電鈴）控制信號輸出口 ORG 0000H ；程序入日地址 LJMP START ORG 000BH ；定時器 0 中斷入日地址 LJMP TIMER_O ORG 0300H / * * * * ＊程序開始，初始化＊ * * * * / START : SETB BEEP ；關(guān)閉蜂鳴器（電鈴） SETB 48H ；使用一個 bit 位用于調(diào)時閃爍標(biāo)志 SETB 47H ；使用一個 bit 位用十產(chǎn)生脈沖用十調(diào)時快進時基 CLR 45H ；關(guān)閉響鈴方式標(biāo)志 MOV RI， 0 調(diào)整選擇鍵功能標(biāo)志： 0 正常走時、 1 調(diào)時、 2 調(diào)分、 3 調(diào)秒 MOV 20H， 00H；用于控制秒基準(zhǔn)時鐘源的產(chǎn)生 MOV 21H， 00H；清零秒寄存器 MOV 22H， 00H；清零分寄存器 MOV 23H， 00H；清零時寄存器 MOV 24H， 00H；用于控制調(diào)時閃爍的基準(zhǔn)時鐘的產(chǎn)生 MOV IP, 02H。 IP,IE 初始化 MOV IE, 82H MOV TMOD, olH；設(shè)定定時器 01 作方式 1 MOV THO, 3CH 自動打鈴系統(tǒng)設(shè)計 19 MOV TLO, oBoH；賦定時初值，定時 50ms SETB TRO；啟動定時器 0 MOV SP, 4OH；重設(shè)堆棧指針 / * * * * ＊主程序＊ * * * * / MAIN : CJNE R1, 00H, MAINl； 是否為正常走時狀態(tài) LCALL BIJIAO1；調(diào)用起床、熄燈打鈴比較子程序 LCALL BIJIAO2；調(diào)用上、下課少打鈴比較子程序 LCALL DALING ；調(diào)用響鈴方式執(zhí)行子程序 MAIN1 : LCALL DlSPLAY；調(diào)用顯示子程序 LCALL KEY_SCAN；調(diào)用按鍵檢測子程序 JZ MAIN；無鍵按下則返回重新循環(huán) LCALL SET_KEY；調(diào)用選擇鍵處理子程序 JB 46H, MAIN ；如果已進行長按調(diào)招（調(diào)時快進），則不再執(zhí)行下面的單步調(diào)整 LCALL ADD_KEY；調(diào)用增加鍵 處理子程序 LCALL DEC_KEY； 躺用減少鍵處理子程序 LCALL DALING_KEY；處理強制打鈴 /強制關(guān)閉鈴聲鍵 LJMP MAIN；重新循環(huán) 程序結(jié)束 （主程序中引用到的字程序如下） / * * * * ＊定時中斷服務(wù)程序 * * * *