【正文】 圖324 DS1302與單片機(jī)的連接電路圖 74HC164芯片 74HC164簡(jiǎn)介　74HC1674HCT164 是高速硅門 CMOS 器件，與低功耗肖特基型 TTL (LSTTL) 器件的引腳兼容。DS1302的第8管腳與一個(gè)獨(dú)立充電電池連接，對(duì)于單字節(jié)操作，包括命令字節(jié)在內(nèi)，每次為2個(gè)字節(jié)，需要16個(gè)時(shí)鐘；對(duì)于時(shí)鐘/日歷多字節(jié)模式操作，每次為7個(gè)字節(jié)，需要72個(gè)時(shí)鐘；而對(duì)于RAM多字節(jié)模式操作，每次則為32字節(jié)，需要多達(dá)256個(gè)時(shí)鐘。在開始8個(gè)時(shí)鐘周期把命令字（具有地址和控制信息的8位數(shù)據(jù)）裝入移位寄存器之后，另外的時(shí)鐘在讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時(shí)輸入數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的下降沿變化。圖3231 DS1302多字節(jié)傳送時(shí)序圖圖3232 DS1302單字節(jié)傳送時(shí)序圖為了啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸，CE引腳信號(hào)應(yīng)由低變高，當(dāng)把CE驅(qū)動(dòng)至邏輯1的狀態(tài)時(shí)，SCLK必須為邏輯0，數(shù)據(jù)在SCLK的上升沿串行輸入。但是，當(dāng)以多字節(jié)方式寫RAM時(shí)，不必寫所有31字節(jié)。每次僅寫入或讀出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)稱為單字節(jié)操作，每次對(duì)時(shí)鐘/日歷的8字節(jié)或31字節(jié)RAM進(jìn)行全體寫入或讀出的操作，稱其為多字節(jié)操作方式。需要強(qiáng)調(diào)的是。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年，一個(gè)月小于31天時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。 STC89C52引腳介紹STC89C52單片機(jī)管腳圖如圖312所示，其主要引腳如下：圖312 STC89C52引腳圖(1)主電源引腳（2根）：VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源；GND(Pin20)：接地線；(2)外接晶振引腳（2根）：XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端；XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端；(3)控制引腳（4根）：RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位；ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)；PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)；EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令；(4)可編程輸入/輸出引腳（32根）：STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、PPP3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根；PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，～；P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～ ；P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～； P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～。整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期(即二個(gè)機(jī)器周期)以上。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。（2）復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。電容值通常在5～30pF之間選擇，電容值的大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部方式的產(chǎn)生方式，及外部由DS1302產(chǎn)生。STC89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳RXD和TXD分別是此放大器的輸入端和輸出端。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。STC89C52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的STC89C52是一種高效微控制器，STC89C52是它的一種精簡(jiǎn)版本。該器件采用CMOS工藝和高密度、非易失性存儲(chǔ)器（NURAM）技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。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。 最終選擇方案 經(jīng)過方案比較和論證，選擇STC89C52作為主控芯片，時(shí)鐘芯片選擇DS1302，顯示模塊用LED數(shù)碼管，用四個(gè)獨(dú)立式鍵盤,L7805穩(wěn)壓模塊。方案二：采用L7805穩(wěn)壓電路，該電路具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。考慮到本系統(tǒng)輸入信息較少，我們選用普通四位鍵盤作為本系統(tǒng)鍵盤模塊。 鍵盤模塊選擇方案一：采用普通四位按鍵模式，通過點(diǎn)陣顯示器索顯示的信息對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，方便快捷，易于實(shí)現(xiàn)。綜上所述，在LCD液晶顯示模塊上，選擇方案一中的LED數(shù)碼管作為本設(shè)計(jì)的顯示模塊。在控制使用上，需要8根數(shù)據(jù)線和3根控制線，其余的PSB、和BLA直接與VCC相連接。但是市場(chǎng)上一塊LCD1602的價(jià)格要15元左右，比數(shù)碼管貴很多。方案二：采用LCD1602液晶顯示器，其體積小，控制簡(jiǎn)單，使用方便。該設(shè)計(jì)中，顯示時(shí)間信息，年、月、日各需要2個(gè)LED數(shù)碼管，顯示時(shí)、分、秒各需要2個(gè)LED數(shù)碼管信息，即是顯示時(shí)間和日期都需要六個(gè)數(shù)碼管，我們可以只用六個(gè)數(shù)碼管，通過按鍵來(lái)控制顯示時(shí)間還是日期，這樣我們就只需要留個(gè)數(shù)碼管。方案一：顯示的方法有很多種，其中LED數(shù)碼管是常用的一種顯示方法。綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際問題及單片機(jī)的I/O口線，選擇方案一中的DS1302作為本設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的芯片。DS12887芯片具有微功耗、外圍接口簡(jiǎn)單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于各種需要較高精度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)中。方案二：DS12887也是是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的串行接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，采用CMOS技術(shù)制成，內(nèi)部具有晶振和時(shí)鐘芯片備份鋰電池。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。 時(shí)鐘芯片的選擇和說(shuō)明 方案一：DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路芯片，它可以對(duì)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，～。僅僅是為了完成時(shí)鐘設(shè)計(jì)，應(yīng)用AT89C2051單片機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)。方案三：采用STC89C52單片機(jī)，它擁有AT89C2051單片機(jī)所有優(yōu)點(diǎn)，而且它的I/O引腳有32根比AT89C2051單片機(jī)多。并且AT89C2051單片機(jī)，帶有2KB Fla