【正文】 7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 表 1：引腳接口說明： 第 1 腳： VSS 為地電源。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，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM 數(shù)據(jù) 。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后 第 13 頁 面有詳細(xì)說明。上電運行時，在 Vcc≥ 之前， RST 必須保持低電平。當(dāng) 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 是復(fù)位 /片選線，通過把RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所 有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時， DS1302 由Vcc1 供電。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 引腳功能及結(jié)構(gòu) DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。 DS1302 內(nèi)部有一個 31 8 的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為 ～。 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 )。 DS1302 有 12 個寄存器，其中有 7 個寄存器與日歷、時鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD 碼形式 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。 第 12 頁 時鐘芯片 DS1302 介紹 美國 DALLAS公司推出的具有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實時時鐘電路 DS1302的結(jié)構(gòu)、工作原理及其在實時顯示時間中的應(yīng)用。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細(xì)說明。上電運行時，在 Vcc≥ 之前， RST 必須保持低電平。當(dāng) 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 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時， DS1302由 Vcc1 供電。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 第 11 頁 時鐘芯片電路 時鐘芯片引腳介紹 時鐘芯片 DS1302,其引腳分布圖如下所示 ： 圖 DS1302 引腳分布圖 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備 電源， VCC2 為主電源。 單片機的工作完全在其 pc 指針控制下，即 pc 指向哪，單片機就執(zhí)行那里的指令。 系統(tǒng)復(fù)位是任何微機系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。單片機系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。 89 系列單片機的復(fù)位信號是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。由于微機電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當(dāng) VCC 超過 低于 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時，復(fù)位信號才被撤除，微機電路開始正常工作。一般微機電路正常工作需要供電電源為 5V177。 89C51 的 P0/P1/P2/P3 口作為輸入時都是準(zhǔn)雙向口。這是由硬件自動完成的，不需要 我們操心， 1 然后再實行讀引腳操作，否則就可能讀入出錯，如果不對端口置 1，端口鎖存器原來的狀態(tài)有可能為 0Q 端為 0Q^為 1加到場效應(yīng)管柵極的信號為 1，該場效應(yīng)管就導(dǎo)通對地呈現(xiàn)低阻抗，此時即使引腳上輸入的信號為 1，也會因端口的低阻抗而使信號變低使得外加的 1 信號讀入后不一定是 1。只有讀端口時才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。 I/O 口作為輸入口時有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。當(dāng) P3 口寫入 “ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P2 口當(dāng)用 6 于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗時，P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門電流。起振電容 30pF 對振蕩器的頻率高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性影響較合適，復(fù)位電路為按鍵高電平復(fù)位。 第 8 頁 單片機最小系統(tǒng) AT89C52 單片機最小系統(tǒng)電路設(shè)計如 圖 所示?？僧a(chǎn)生年、月、日、周、時、分、秒，具有使用壽命長，精度高和低功耗等特點，同時具有掉電自動保存功能；顯示部份由 LCD1602 液晶顯示器完成，該顯示器為工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02 鍵盤控制模塊溫度采集模塊。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)。 電路設(shè)計最終方案決定 綜上各模塊的選擇方案與論證，確定最后的主要硬件資源如下：采用 AT89S51作為主控制系統(tǒng)； DS1302 提供時鐘； DS18B20 作為數(shù)字式溫度傳感器； LCD1602 液晶屏作為顯示。采用普通 晶振 [4]。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細(xì)電流充電的能力。采用三線接口與 CPU 進行同 第 7 頁 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)。所以不采用此方案。 時鐘芯片的選擇方案和論證 方案一： 直接采用單片機定時計數(shù)器提供秒信號，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時、分、 3 秒計數(shù)。但是由于數(shù)碼管動態(tài)掃描需要借助 74LS164 移位寄存器進行移位，該芯片在電路調(diào)試時往往會有很多障礙，所以不采用 LED 數(shù)碼管作為顯示。 顯示 模塊選擇方案和論證 方案一： 采用點陣式數(shù)碼管顯示，點陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較適合 ,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費 ,且價格也相對較高 ,所以也不用此種作為顯示。 該系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如圖 示： 如圖 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)基本方案選擇和論證 單片機芯片的選擇 本設(shè)計采用 AT89S51 芯片作為硬件核心，該芯片采用 Flash ROM，內(nèi)部具有 4KB ROM 存儲空間 ,相對于本設(shè)計而言程序空間完全夠用。由于 DS1302 能夠自動產(chǎn)生世紀(jì)、年、月、日、時、分、秒等時間信息，其內(nèi)部又增加了世紀(jì)寄存器，從而利用硬件電路解決子 “ 千年 ” 問題； DS1302 中自帶有鋰電池，外部掉電時，其內(nèi)部時間信息還能夠保持 10 年之久；對于一天內(nèi)的時間記錄，有 12 小時制和 24 小時制兩種模式。 AT89C52 與 MCS51 單片機產(chǎn)品兼容 、 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器、 1000次擦寫周期、 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz 、 三級加密程序存儲器 、 32 個可編程 I/O口線 、三個 16 位定時器 /計數(shù)器 八個中斷源 、全雙工 UART 串行通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時器 、雙數(shù)據(jù)指針 、掉電標(biāo)識符 。該實時時鐘不但可以作為家用，而且更可以在公共場合使用，如車站、碼頭、商場等場所。一個精密的溫度補償電路用來監(jiān)視 Vcc 的狀態(tài)。少于 31 天的月份，月末日期可自動調(diào)整，其中包括閏年補償。而美國 DALLAS 公司的新型時鐘日歷芯片 DS1302 就能解決這一問題。 1 方案設(shè)計 概述 實時時鐘研究的背景及意義 在現(xiàn)實我們生活中每個人都可能有自己的時鐘，光陰在永不停息的流逝，有了時鐘人們就能隨著時間有計劃的過著每一天。所有程序編寫完成后，在 Keil 軟件中進行調(diào)試，確定沒有問題后，在 Proteus 軟件中嵌入單片機內(nèi)進行仿真。此外，該電 子萬年歷還具有時間校準(zhǔn)等功能。本電子萬年 歷的設(shè)計在硬件方面主要采用 AT89S51 單片機作為主控核心，由 DS1302時鐘芯片提供時鐘、 1602LCM 點陣液晶顯示屏顯示。而且要求設(shè)計的電子萬年歷在操作上力求簡潔，功能上盡量齊全，顯示界面也要出色。電子萬年歷作為電子類小產(chǎn)品不僅是市場上的寵兒，也是是單片機設(shè)計培訓(xùn)中一個很 第 4 頁 實用的題目。電子萬年歷的出現(xiàn)給人們的生活帶來的諸多方便，作為一種附加功能， 現(xiàn)在越來越廣泛的被應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中，具有廣闊的市場前景。伴隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是隨大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，給人類生活帶來了根本性的改變。 LED digital display is used in LCD displays that can display in , month, day, week, hours, minutes, seconds and other addition, the electronic calendar is also a time calibration functions. In terms of software, including calendar program, time to adjust procedures, display procedures. All programming is plete, the Keil software debugging, make sure there is no problem, in the Proteus software embedded within the simulated MCU. This article focus on liquid crystal screen LCM1602 and clock chip DS1302,temperature sensor DS18B20 which connected and municated with solutions will also pared with each software side， calender calculation will be discussed as well. The results are as follows:as electronic calender are widely used in our daily should be chip and convenient so as to win more profit. Keyword: Microcontroller,DS1302； DS18B20； LCD1602 目 錄 前言 ........................................................................................................................................ 3 1 方案設(shè)計 .............................................................................................................................. 4 概述 ........................................................................................................................... 4 實時時鐘研究的背景及意義 .............................................................................. 4 系統(tǒng)的總體設(shè)計 ................................................................................................ 5 系統(tǒng)基本方案選擇和論證 ............................................................................................ 5 單片機芯片的選擇 ........................................