【正文】 1212MHZ30pFC1 30pFC222uFC3VCC1KRX12X23VCC21GND4RST5I/O6SCLK7VCC18DS1302VCC3V1215pFC415pFC5R2R3R1K1K2K310KR4D 4148510R5LED0VCCEA/VPP31XTAL119XTAL218RST9P(RD)17P(WR)16P(INT0)12P(INT1)13P(T0)14P(T1)15P(T2)1P(T2EX)2P3P4P5P(MOSI)6P(MISO)7P(SCK)8(AD0)P39(AD1)P38(AD2)P37(AD3)P36(AD4)P35(AD5)P34(AD6)P33(AD7)P32(A8)P21(A9)P22(A10)P23(A11)P24(A12)P25(A13)P
。 5）返回：在功能選擇界面選擇 “返回 ”，系統(tǒng)會返回到數(shù)字鐘 的顯示界面。 4） 運行：當開停機時間設置好以后，進入 “運行 ”的界面（分兩行顯示：第一行，顯示當前的實時時間；第二行，顯示開停機標志 “開 ”或 “停 ”以及 “返回 ”字樣，選擇條在 “返回 ”上），當設定的開機時間未到時，開停機標志顯示的是 “停 ”，設定的時段開機時間到時，開停機標志變?yōu)?“開 ”，與此同時，控制輸出部分繼電器動作，發(fā)光二極管亮，而所設定的該時段停機時間到時，開停機標志又變?yōu)?“停 ”，直到下一時段的開機時間到時才會變化，與此同時，發(fā)光二極管滅。 3）取消設置：在功能選擇界面下選擇 “取消設置 ”，按下 OK 鍵進入（分兩行顯示：第一行， “3 取消設置 ”；第二行， “01組 已設置 ”，此時選擇條在第二行），按 MOV鍵選擇要重設時間的那一組，選定后按 OK 鍵進行取消設置操作。如果開機時間設定好以后，而停機時間未設置就返回，那么系統(tǒng)會提示 “停機時間必須設置 ”；如果停機時間比開機時間早，系統(tǒng)會提示 “停機必須晚于開機，重設停機 ”的字樣。 1）時間設置：按下 OK 鍵進入時間設置的界面（分兩行：第一行，需要設置的時間；第二行， “確定 ”），按 MOV 鍵選擇要調(diào)整的時、分、秒的數(shù)值，按 ADD 鍵進行 +1操作，當時間調(diào)整好以后，按 MOV 鍵將選擇條移動 到第二行的 “確定 ”，再按 OK 鍵返回到數(shù)字鐘的界面。 STC89C58RD+ 主控模塊 DS1302時鐘模塊 鍵盤電路 LCD 顯示電路 控制輸出電路 時鐘產(chǎn)生電路 26 系統(tǒng)功能說明 系統(tǒng)在上電后，首先進入初始化畫面，顯示 設計 小組成員的姓名，過 5 秒后自動轉(zhuǎn)入數(shù)字鐘的顯示畫面。 硬件框圖 根據(jù)設計要求所設計的定時控制器硬件框圖如圖 39 所示。 繼電器輸出模塊用到了光耦 TLP5211，單片機的端口不能直接驅(qū)動光耦，因此在單片機端口和光耦之間加了一個三極管 9013 用于光耦的驅(qū)動。由于繼電器輸出電路接的是 12V的電壓，因此在與單片機連接的時候要做好隔離，光電耦合器 TLP5211 便是起到這種作用的。這些按鍵的功能定義是在軟 25 件中定義好的。 系統(tǒng)的調(diào)時和定時功能在硬件上是通過按鍵 MOV,ADD,OK 實現(xiàn)的 :系統(tǒng)在上電后進入初始化的顯示界面，按下 ADD 鍵，進入功能選擇界面；按下 MOV 鍵，選擇 要執(zhí)行的功能；按下 OK 鍵，進入所選的功能。本系統(tǒng)軟件采用 C 語言編寫，增強了軟件的可讀性 和可移植性，便于糾錯和擴展；采用模塊化的編程方法， 使軟件設計的邏輯關(guān)系更加明確。它在實現(xiàn)定時功能的基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)數(shù)字鐘走時的功能，能夠進行時、分、秒以及漢字的顯示。為 了保證按鍵在按下時相應的單片機端口為低電平，每個按鍵都通過上拉電阻接到了 VCC 上，具體的電路如圖 38 所示 [7]。F。 圖 36 施密特反相器應用電路 該電路產(chǎn)生的時鐘信號頻率為： T RC?? 具體電路圖如圖 37 所示。 表 36 74HC14工作條件 最小 額定 最大 電源電壓 Vcc 5V 輸入正向閥值電壓 VIT+ 2V 輸入負向閥值電壓 VIT 滯后電壓 ΔVt 輸出高電平電流 I OH 800181。 圖 35 74HC14邏輯圖 22 極限值 ： 電源電壓 …………………………………………. 7V 輸入電壓 ： 74HC14…………………………………………. 工作環(huán)境溫度 ： 74HC14………… ……………………………… 0~70 ℃ 存儲溫度 …………………………………………. 65~150℃ 功能表如表 35 所示 。 1A11Y22A32Y43A53Y6GND74Y84A95Y105A116Y126A13V C C14U?74 H C 14 圖 34 74HC14 引腳圖 74HC14 為有施密特觸發(fā)器的六反相器，其主要電特性的典型值如 表 34 所示。 21 液晶外部時鐘模塊 液晶 12232 要正常工作需要接入頻率為 2kHz 的外部時鐘信號，在本系統(tǒng)中，由74HC14 和電阻 R、電容 C 組成的振蕩電路為 12232 提供時鐘信號。 E A / V P P31X T A L 119X T A L 218R S T9P ( R D )17P ( W R )16P ( I N T 0)12P ( I N T 1)13P ( T 0)14P ( T 1)15P ( T 2)1P ( T 2E X )2P 3P 4P 5P ( M O S I )6P ( M I S O )7P ( S C K )8( A D 0) P 39( A D 1) P 38( A D 2) P 37( A D 3) P 36( A D 4) P 35( A D 5) P 34( A D 6) P 33( A D 7) P 32( A 8) P 21( A 9) P 22( A 10 ) P 23( A 11 ) P 24( A 12 ) P 25( A 13 ) P 26( A 14 ) P 27( A 15 ) P 28P S E N29A L E / P R O G30( T X D ) P 11( R X D ) P 10GND20V C C40S T C 89 C 58 R D +X12X23V C C 21GND4R S T5I / O6S C L K7V C C 18D S 13 021 215pFC115pFC2V C C3VR1R2R3V C C 圖 33 DS1302 與單片機接口電路 在圖 33 中，由于 DS1302 采用的是同步串行的工作方式，它與單片機的相接的端口只有三個： SCLK， I/O， RST ，相對應的接到單片機的 ， ， ，單片機的P0 口在用作 I/O 口的時候要接上拉電阻； X1 ， X2 端接的是 的外部晶振；VCC2 作為主電源接到 +5V 電源上，而 VCC1 是 DS1302 的后備電源，具有涓流充電的特性，接的是 +3V的電 池。在指定突發(fā)方式多字節(jié)連續(xù)寫時鐘 /日歷寄存器時，如果寫保護位設置為高電平，那么沒有數(shù)據(jù)會傳送到 8 個時鐘 /日歷寄存器中的任一個 。假定 系統(tǒng)電源加到 VCC2,而超容量電容接至 VCC1,并編程設置 VCC2 和VCC1 之間連接一個二極管和一個 2K 的電阻 ,可得到最大電流為 ： Imax=()/2K= 時鐘 /日歷和控制寄存器的最后一個單元是時鐘 /日歷突發(fā)多字節(jié)方式控制字。如果 20 RS 設定為無電阻的 00，那么涓流充電器將被禁止，與 TCS 無關(guān)。涓流充電二極管選擇（ DS）位 D3D2 用于選擇連接在 VCC2 和 VCC1 之間的二極管數(shù)目，當 DS 為 01 時選擇一個二極管，如果為10 則選擇 2 個二極管， DS 為 00 或 11 時涓流充電器被禁止，與 TCS 無關(guān)。 涓流充電寄存器用于控制 DS1302 的涓流充電特性。 寫保護寄存器的 D7 是寫保護位，其余低 7 位置為 0。 小時寄存器的 D7 定義為 12 或 24 小時方式選擇位，當它為高電平時，選擇 12 小時方 式；當它設置為低電平時表示選擇 24 小時方式。再一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器 ,此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個字節(jié) ,命令控制字為 FEH（ 寫 ） 、 FFH（讀）。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。其日歷、時間寄存器及其控制字見表 33。同樣 ,在緊跟 8 位的控制指令字后的下一個 SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù) ,讀出數(shù)據(jù)時從低位 0 位至高位 7,數(shù)據(jù)讀寫時序如圖 32 所示。但以多字節(jié)方式寫 RAM 時，不必寫所有的 31 個字節(jié)，不管是否寫齊了 31 個字節(jié)，所寫的每一個字節(jié)都會被傳送到 18 RAM。通過對地址 31 尋址（命令位的 D1D5 均為邏輯 1），可以把時鐘 /日歷或 RAM 寄存器規(guī)定為多字節(jié)方式。需要注意的是：從 DS1302 輸出 的第一個數(shù)據(jù)位發(fā)生在命令字節(jié)最后一位后的第一個下降沿處，而且在讀操作過程中只要保持 RST 為高電平狀態(tài)，如果有額外的 SCLK 時鐘周期， DS1302 將重新發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，這一操作特性使得 DS1302 具有多字節(jié)連續(xù)讀取能力。 外部處理器向 DS1302 寫數(shù)據(jù)時，在寫命令字節(jié) 8 個 SCLK 周期之后， DS1302 會在下 8 個 SCLK 周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，如果有更多的 SCLK 周期，它們將會被忽略。 4. 數(shù)據(jù)輸入輸出 在單片機對 DS1302 進行數(shù)據(jù)讀寫操作時，所有的讀寫操作都必須由命令字節(jié)來初始化。上電運行時 ,在 Vcc≥ 之前 , RST 必須保持低電平。當 RST 為高電平時 ,所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化 ,允許對DS1302 進行操作。 RST 輸入有兩種功能：首先 , RST 接通控制邏輯 ,允許地址／命令序列送入移位寄存器 。最低有效位（位 0）如為 0 表示要進行寫操作 ,為 1 表示進行讀操作 ,控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 控制字節(jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1,如果它為 0,則不能把數(shù)據(jù)寫入到 DS1302中，位 6 如果為 0,則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù) ,為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。在對這些字節(jié)進行讀寫訪問時，由命令字節(jié)中的數(shù)據(jù)位 A0～ A5 控制。在 DS1302 的上電過程中，當 VCC≥， RST 必須為邏輯 0。 輸入移位寄存器模塊的所有串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出都必須通過把 RST 驅(qū)動至高電平狀態(tài)來啟動。無論是讀周期還是寫周期 ，也無論是單字節(jié)傳送方式還是多字節(jié)傳送方式，數(shù)據(jù)傳送開始的 8 個數(shù)據(jù)位用于指定 DS1302 中哪個字節(jié)被訪問。 1． DS1302 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理： DS1302 串行時鐘芯片由電源、移位寄存器、命令控制邏輯、震蕩器、實時時鐘及 RAM 組成。 VCC2：主電源。 I/O：數(shù)據(jù)輸入輸出引腳。 GND：信號地。 DS1302 引腳如圖 31 所示。 DS1302 由 Vcc1 或Vcc2 中較大者供電，當 Vcc2 大于 Vcc1+ 時， Vcc2 給 DS1302 供電；當 Vcc2 小于Vcc1 時， DS1302 由 Vcc1 供電。采用三線接口與 CPU 進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM 數(shù)據(jù)。 DS1302 時鐘芯片包括實時時鐘 /日歷和 31B 的靜態(tài) RAM，實時