【正文】 定鍵可以選定年月日時分秒的每一位，再按加、減鍵，而達到調(diào)時效果。 167。 167。 實驗板的時鐘河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 振蕩源電路如圖 所示。 復(fù)位 與晶振電路 C310UFR110KS1SWPBGNDVCCREST CY1C1 22PFC2 22PFGNDXT1XT2 圖 32 復(fù)位電路 圖 33 晶振電路 如圖 所示，復(fù)位電路主要由型號為 10UF 的 電容， 10K 的電阻以及按鍵 S1 構(gòu)成， S1 接芯片的相應(yīng)引腳 RST，當開關(guān)按下 時引腳 RST 為高電平1，斷開時引腳為低電平 0。 電源部分 J1PHONEJACKC6100UFD2LEDD11N4007R21KGND 圖 31 穩(wěn)壓電源 如圖 所示，從外部引入 的直流電，為 時鐘芯片、 單片機、復(fù)位電路 等 提供電源。 本設(shè)計的電路模塊可以分為 穩(wěn)壓電源模塊、時鐘模塊、晶振模塊、液晶顯示模塊、按鍵模塊、蜂鳴器報警模塊等。 系統(tǒng)硬件架構(gòu) 本設(shè)計以模塊化的方式來進行硬件電路的設(shè)計和調(diào)試。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個 RAM 單元，共 31 個，每個單元組態(tài)為一個 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(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 )。 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。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 位到高位7。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 DS1302 中，位 6 如果為 0，則河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。 SCLK為時鐘輸入端。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST 置為高電平。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 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；其次， RST 提供終止 單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。當 Vcc2 大于 Vcc1+ 時， Vcc2 給 DS1302 供電。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進行涓細電流充電的能力。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)。 167。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的，通常約為 。 4． 在高電壓編程方式時，將 EA/Vpp 端加上 +12V 編程電壓。 2． 在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。 AT89C52 的程序存儲器陣列是采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個字節(jié)，要對整個芯片內(nèi)的 PEROM 程序存儲器寫入一個非空字節(jié)，必須使用片擦除的方式將整個存儲器的內(nèi)容清除。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)，而高電壓編程模式可與通用 EPROM 編程器兼容。 Flash 存儲器的編程 AT89C52 單片機內(nèi)部有 8k 字節(jié)的 Flash PEROM，這個 Flash 存儲陣列出廠時已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲單元的內(nèi)容均為 FFH），用戶隨時可對其進行編程。這種情況下，外部時鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。用戶也可以采用外部時鐘。10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。 時鐘振蕩器 AT89C52 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 定時器 0 和定時器 1 的標志位 TF0 和 TF1 在定時器溢出那個機器周期的 S5P2 狀態(tài)置位，而會在下一個機器周期才查 詢到該中斷標志。程序員不應(yīng)將 “1”寫入這些位，它們是將來 AT89 系列產(chǎn)品作為擴展用的。 IE 也有一個總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。所有這些中斷源如圖 9 所示。 UART AT89C52 的 UART 工作方式與 AT89C51 工作方式相同。時鐘輸出頻率取決于振蕩頻率和定時器 2 捕獲寄存器（ RCAP2H， RCAP2L）的重新裝載值，公式如下： 輸出時鐘頻率 =振蕩器頻率 /{4*[65536(RCP2H,RCP2L)]} 在時鐘輸出方式下，定時器 2 的翻轉(zhuǎn)不會產(chǎn)生中斷，這個特性與作為波特率發(fā)生器使用時相仿。當時鐘振蕩頻率為 16MHz 時，輸出時鐘頻率范圍為 61Hz—4MHz。 可編程時鐘輸出 定時器 2 可通過編程從 輸出一個占空比為 50%的時鐘信號，如圖 8 所示。 然而，對 RCAP2 則可讀而不可寫，因為寫入操作將是重新裝載，寫入操作可能令寫和 /或重裝載出錯。需要注意的是，當定時器 2 工作于波特率器時，作為定時器運行（ TR2=1）時，并不能訪問 TH2 和 TL2。但若 EXEN2 置位，且 T2EX 端產(chǎn)生由 1 至 0 的負跳變，則會使 EXF2 置位，此時并不能將（ RCAP2H， RCAP2L）的內(nèi)容重新裝入TH2 和 TL2 中。 T2CON 中的RCLK 或 TCLK=1 時，波特率工作方式才有效。波特率的 計算公式如下： 方式 1 和 3 的波特率 =振蕩頻率 /{32*[65536(RCP2H,RCP2L)]}式中（ RCAP2H， RCAP2L）是 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16 位無符號數(shù)。 在方式 1 和方式 3 中，波特率由定時器 2 的溢出速率根據(jù)下式確定： 方式 1 和 3 的波特率 =定時器的溢出率 /16 定時器既能工作于定時方式也能工作于計數(shù)方式，在大多數(shù)的應(yīng)用中，是工作在定時方式（ C/T2=0）。若 RCLK 和 TCLK 置位，則定時器 2 工作于波特率發(fā)生器方式。 波特率發(fā)生器 當 T2CON（表 3）中的 TCLK 和 RCLK 置位時，定時 /計數(shù)器 2 作為波特率發(fā)生器使用。 T2EX 引腳為邏輯 “0”時，定時器 2 向下計數(shù)，當 TH2 和 TL2 中的數(shù)值等于 RCAP2H 和 RCAP2L 中的值時，計數(shù)溢出，置位 TF2，同時將 0FFFFH 數(shù)值重新裝入定時寄存器中。這種方式下， T2EX 引腳控制計數(shù)器方向。 定時器 2 的中斷入口地址是： 002BH ——0032H 。 河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 若 EXEN2=1，定時器 2 的 16 位重裝載由溢出或外部輸入端 T2EX 從 1 至 0 的下降沿 觸發(fā)。復(fù)位時， DCEN 位置 “0”，定時器 2 默認設(shè)置為向上計數(shù)。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個完整周期的時間，以保證輸入信號至少被采樣一次。若在第一個機器周期中采到的值為 1，而在下一個機器周 期中采到的值為 0，則在緊跟著的下一個周期的 S3P1 期間寄存器加 1。 定時器 2 由兩個 8 位寄存器 TH2 和 TL2 組成，在定時器工作方式中，每個機器周期 TL2 寄存器的值加 1，由于一個機器周期由 12 個振蕩時鐘構(gòu)成，因此，計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12。它既可當定時器使用，也可作為外部事件計數(shù)器使用，其工作方式由特殊功能寄存器 T2CON（如表 3）的 C/T2 位選擇。 定時器 0 和定時器 1： AT89C52 的定時器 0 和定時器 1 的工作方式與 AT89C51 相同。 XTAL1 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。如 EA 端為高電平（接Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序 存儲器中的指令。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外 部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 ALE/PROG 當訪問外部 程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 RST 復(fù)位輸入。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 。對 P3 口寫入 “1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。對端口 P2 寫 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳 被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 P1 口 P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 P0 口 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V 電源的正負端。主要管腳有：XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 AT89C52 P 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通 用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。 3 級加密位 共 6 個中斷源 可編程 UART 串行通道 時鐘頻率 024MHz 256x8bit 內(nèi)部 RAM 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM 其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 硬件芯片介紹 167。 （ 3） 可以通過按鍵來實現(xiàn)主機和從機的時間同步。 本設(shè)計能達到以下結(jié)果： （ 1） 顯示年、月、日、時、分、秒，并能通過按鍵設(shè)置。接著把元器件焊接到各個功能電路的模塊 上，并結(jié)合程序進行調(diào)試。如圖 22所示： 圖 22 功能整體流程框圖 河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 167。 167。 167。 該電子鐘設(shè)有 同步（ ），鬧鈴（ ） ,選定 (),加 (),減 ()等五個基本按鍵。電子鐘使用 12MHz 晶振與 DS1302 時鐘芯片相連接 , 通過晶振為時鐘芯片提供最為基本的脈沖信號的方法實現(xiàn)了 在時鐘芯片中的計時作用 , 再經(jīng)過單片機的編程作用，而達到在 LCD 液晶屏上顯示年月日時分秒，并可以調(diào)時、定時， 在定時時間到時有蜂鳴 器 報警。 系統(tǒng)設(shè)計的思路 本設(shè)計采用 AT89C52單片機芯片配合 DS1302時鐘芯片為主 構(gòu)成的主機和從機以有線連接而達到時間同步的電子時鐘。不必在程序上做太多的處理 ,與單片機的接口簡單 ,掉電有備用電池用來供電保存數(shù)據(jù)， 所以非常適合要求 。 方案三 ： LCD12864,彩屏，可以顯示中文和 一些圖片，但是價格較高，秉著合理利用的原則，不大材小用，決定放棄。 液晶顯示模塊： 方案一：數(shù) 碼管顯示，優(yōu)點價格便宜，但是不能顯示復(fù)雜的英文，顯示出來很大，布線不易，不美觀。 單片機模塊： 采用型號為 AT89C52 的單片機。 設(shè)計要求 基本功能 ： （ 1） 同步電子時鐘的主機時間能與從機時間保持同步 （ 2） 可以顯示年月日時分秒 （ 3） 可以實現(xiàn)調(diào)時功能 （ 4） 具有定時鬧鐘功能 （ 5） 具有復(fù)位功能 （ 6