【正文】 SCLK 周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，或在下 8 個(gè) SCLK 周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。 DS1302SN 與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié)，命令 字節(jié)最高位 MSB(D7)必須為邏輯 1，如果 D7=0，則禁止寫 DS1302SN，即寫保護(hù)； D6=0， 指定時(shí)鐘數(shù)據(jù)， D6=1，指定 RAM 數(shù)據(jù)； D5～ D1 指定輸入或輸出的特定寄存器；最低位 LSB(D0)為邏輯 0，指定寫操作 (輸入 )， D0=1，指定讀操作 (輸出 )。時(shí)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。 DS1302SN 的寄存器 DS1302SN 有 12 個(gè)寄存器，其中有 7 個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式 ,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見圖 234。 2） 數(shù)據(jù)輸入輸出 (I/O) 在控制指令字輸入后的下一個(gè) SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入 DS1302SN，數(shù)據(jù) 輸入從低位即位 0 開始。位 5 至位 1 指示操作單元的地址 。 1） DS1302SN 的控制字節(jié) 詳見下圖圖 2332 電子萬年歷設(shè)計(jì) 13 圖 2332 DS1302SN 的控制字 DS1302SN 的控制字如圖 所示。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )。上 電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥ 之前，RST 必須保持低電平。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù) 傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí) ，DS1302SN 由 Vcc1 供電。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者 供電。 電子萬年歷設(shè)計(jì) 12 詳見下圖 2331 圖 2331 DS1302SN引腳功能及結(jié)構(gòu) 圖 2331 示出 DS1302SN 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。 DS1302SN 內(nèi)部有一個(gè) 31 8 的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 DS1302 時(shí)鐘芯片 DS1302SN 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，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。 第 15～ 16 腳：背光燈正 /負(fù)極。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 5 腳： RW 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 TS1620 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中： 第 1 腳： VSS 為地電源第 2 腳： VDD 接 5V 正電源第 3 腳：V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最 高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 電子萬年歷設(shè)計(jì) 11 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 字符型液晶模塊是一 種用 5x8 點(diǎn)陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個(gè)字、 2行 16 個(gè)字、 2 行 20 個(gè)字等。而一般的字符型液晶只有兩行， 面積小，只能顯示字符和一些很簡(jiǎn)單的圖形，簡(jiǎn)單易控制且成本低。液晶顯示器通常可分為兩大類，一類是點(diǎn)陣型，另一類 是字符型。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二電子萬年歷設(shè)計(jì) 10 分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 4） 振蕩 器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 3） 芯片擦除： 整個(gè) PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。 ? XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 ? /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器 周期的高電平 時(shí)間。 ? P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如表 所示： 口管腳 備選功能 RXD （串行輸 入口） TXD （串行輸出口） /INT0 （外部中斷 0） /INT1 （外部中斷 1） T0 （記時(shí)器 0 外部輸入） T1 （記時(shí)器 1 外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口 同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。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(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個(gè)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(chǔ)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(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門 電流。圖片見圖 231： 圖 AT89C51 引腳 圖 231 AT89C51 單片機(jī) 電子萬年歷設(shè)計(jì) 7 1）．主要特性： ? 與 MCS51 兼容 ? 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ? 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ? 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 ? 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz ? 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 ? 128*8 位內(nèi)部 RAM ? 32 可編程 I/O 線 ? 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ? 5 個(gè)中斷源 ? 可編程串行通道 ? 低 功耗的閑置和掉電模式 ? 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2）．管腳說明： ? VCC：供電電壓。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 AT89C51 是一種高效微控 制器， AT89C51 是它的一種精簡(jiǎn)版本。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。電子萬年歷設(shè)計(jì) 4 2. 硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)框圖 詳見下圖 21 圖 21 硬件設(shè)計(jì)框圖 系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)圖 詳見下圖 22： DS1302時(shí)鐘模塊 AT89C51 主控模塊 鍵盤掃描電路 顯示電路 溫度 檢測(cè)模塊 電子萬年歷設(shè)計(jì) 5 圖 22 系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)圖 Vcc2 1 X1 2 X2 3 GND 4 RST 5 I/O 6 SCLK 7 Vcc 8 U3 DS1302 VDD 3 I/O 2 GND 1 U4 DS18B20 1 2 3 U5 74ls400 VOUT 18 ~RST 17 DB7 16 DB6 15 DB5 14 DB4 13 DB3 12 DB2 11 DB1 10 DB0 9 E 8 R/W 7 RS 6 VO 5 VCC 4 GND 3 ~CS2 2 ~CS1 1 U2 AMPIRE12864 P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 +5 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0 P9 P8 P11 P10 +5 RT IO CK RT CK IO DQ DQ +5 +5 1 2 12MHZ 1 2 Y2 30pF 30pF 27pF 27pF 10K C3 200 S5 1 2 3 4 5 6 7 8 RST 9 XTAL1 18 XTAL2 19 29 PSEN 30 EA 31 33 36 39 VCC 40 U1 AT89C51 +5 220uF S1 S3 S2 S4 電子萬年歷設(shè)計(jì) 6 各芯片介紹 AT89C51 單片機(jī) AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。缺點(diǎn)：可靠性差，電路復(fù) 雜，精度底。 方案二： 使用熱敏電阻器。優(yōu)點(diǎn)：外圍電路簡(jiǎn)單，精度高，能夠直接 讀出被測(cè)溫度。 我在設(shè)計(jì)選擇也是方案一。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，編程簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：價(jià)格高。 顯示模塊 方案一： 使用液晶 LCD 顯示。缺點(diǎn)：軟件復(fù)雜 ，可靠性不高，通常達(dá)不到需 要的精度；斷電后無法記錄時(shí)間 ， 時(shí)鐘無法再繼續(xù)行走。 方案二： 直接利用單片機(jī)的定時(shí)器，完成時(shí)鐘、日期程序。優(yōu)點(diǎn)：時(shí)間精確，耗電少，在無主電源 情況下有備用電池供電，確保時(shí)鐘不停止。 我在設(shè)計(jì)選擇也是方案一。工作 電壓范圍大，能在低電壓供電時(shí)正常工作，且能用電池供 電；內(nèi)置 2K SRAM， 32K FLASH； 豐富的中斷源，具有較強(qiáng)的的中斷處理能力；強(qiáng)大語(yǔ)音功能，可以語(yǔ)音讀出測(cè)得的電電子萬年歷設(shè)計(jì) 3 壓 ， 以及當(dāng)電壓超過測(cè)量范圍時(shí)，可以語(yǔ)音提示，具有人性化。考慮到通用性及價(jià)格， 方案二： 采用凌陽(yáng)單片機(jī)。這個(gè)系列單片機(jī)的最大特點(diǎn)就是在片內(nèi)含有 Flash 存儲(chǔ)器，因 此 ， 有著十分廣泛的用途，特別是在便攜式、省電和特殊信息保存的儀器中顯得更為有用。學(xué)會(huì)用 protel dxp 軟件，能熟練繪制電路圖、制作 PCB 電路板等。通過本項(xiàng)目的實(shí)施，可以做到以下幾點(diǎn)： 在 設(shè)計(jì)期間我 接觸 了 專用時(shí)鐘芯片 DS1302，并會(huì)用 DS1302 芯片開發(fā)時(shí)鐘模塊，應(yīng)用到其他系統(tǒng)中去。 電子萬年歷設(shè)計(jì) 2 課題 意義 通過該電子萬年歷的設(shè)計(jì)， 我感覺從某些方面 提高 了我的 解決實(shí)際問題的能力， 同時(shí)也 鍛煉、培養(yǎng) 了我的 的實(shí)際動(dòng)手能力。因此，通過課程設(shè)計(jì)讓同學(xué)們完成一個(gè)相對(duì)完整的綜合項(xiàng)目，使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，從而對(duì)所學(xué)知識(shí)有更深的理解。 目的和意義 課題 目的 鞏固理論知識(shí)，提高理論知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。如設(shè)定鬧鐘、 溫度顯 示 、陰陽(yáng)歷的 查詢 、 天干地支 的顯示等，有一定的新穎性和實(shí)用性，同時(shí)體積小、攜帶方便，使用也更為方便，具有技術(shù)更新周期短、成本低、開放靈活等優(yōu)點(diǎn)，具備一定的市場(chǎng)前景。