【正文】 子日歷能準(zhǔn)確地顯示日歷數(shù)據(jù)、能夠調(diào)整時(shí)間可掉電存儲(chǔ)、時(shí)間信息能掉電保持等。主要特點(diǎn)有：（1）8KB Flash ROM，可以檫除 1000 次以上，數(shù)據(jù)保存 10 年。（3）電源控制模式：時(shí)鐘可以停止和恢復(fù)；空閑模式；掉電模式；（4）6 個(gè)中斷源。（6）4 個(gè) 8 位 I/O 口。（8）3 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，T0、T1（標(biāo)準(zhǔn) 80C51）和增加的 T2（捕捉和比較） 。按能顯示多少個(gè)“8”可分為 1 位、2 位、4 位等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管，如圖 21 所示。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極的數(shù)碼管。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)獨(dú)立式按鍵是指各按鍵相互地接通一條輸入數(shù)據(jù)線。當(dāng)任何一個(gè)鍵按下時(shí)，與之相連的輸入數(shù)據(jù)線即被清 0（低電平） ，而平時(shí)該線為 1（高電平） 。這種鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是當(dāng)鍵數(shù)較多時(shí)，要占用較多的 I/O 線。 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302 是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI 三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)和 RAM 數(shù)據(jù)。DS1302 與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信,僅需用到三條口線：RES ,I/ O 數(shù)據(jù)線和 SCLK 串行時(shí)鐘。 圖 24 DS1302 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）DS1302 有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器 DS1302 有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器共有 12 個(gè)，如表 21 所示，其中有7 個(gè)寄存器（讀時(shí) 81h～8Dh，寫(xiě)時(shí) 80h～8Ch） ，存放的數(shù)據(jù)格式為 BCD碼形式。當(dāng)為 1 時(shí)表示選擇 12 小時(shí)模式，當(dāng)為 0 時(shí)表示選擇 24 小時(shí)模式。在 24 小時(shí)模式時(shí)，位 4 和位 5 是時(shí)十位。當(dāng)該位置為 1 時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302 處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位置為 0 時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行。在任何的對(duì)時(shí)鐘和 RAM 的寫(xiě)操作之前，WP 位必須為0。（2）DS1302 有關(guān) RAM 的地址DS1302 中附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM 的地址如表 22 所示。表 23 DS1302 的工作模式寄存器工作模式寄存器 讀寄存器 寫(xiě)寄存器時(shí)鐘突發(fā)模式寄存器 CLOCK BURST BFH BEHRAM 突發(fā)模式寄存器 RAM BURST FFH FEH第二章 主要硬件選擇與功能介紹7 讀寫(xiě)時(shí)序說(shuō)明 DS1302 的控制字如表 24 所示，DS1302 是 SPI 總線驅(qū)動(dòng)方式。要想與DS1302 進(jìn)行通信，首先要了解 DS1302 的控制字。如果位 6 為 0，表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為 1 則表示存取 RAM 數(shù)據(jù)；位 5 至位 1（A4～A0）為指示操作單元的地址；如果位 0（最低有效位）為 0，表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為 1 則表示進(jìn)行讀操作。在控制字指令輸入后的下一個(gè)SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入 DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（0 位）到最高位。 電路連線圖 電路連線圖如圖 25 所示，DS1302 與單片機(jī)的連接也僅需要 3 條線：CE 引腳、SCLK 串行時(shí)鐘引腳、I/O 串行數(shù)據(jù)引腳，Vcc2 為備用電源，外接 晶振，為芯片提供計(jì)時(shí)脈沖。外觀引腳圖如圖 26所示。24C02 的器件地址位如表 25 所示。 （2）停止信號(hào)：時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線電平從低到高的跳變作為總線的停止信號(hào)。 圖 27 74LS138 引腳圖當(dāng)一個(gè)選通端（E1）為高電平，另兩個(gè)選通端（E2)和(E3）為低電平時(shí)，可將地址端（A、B、C ）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。 表 26 74LS138 真值表輸入使能端 譯碼地址輸入端 輸出E1 E2+E3 C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7X H X X X H H H H H H H HL X X X X H H H H H H H H電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 10H L L L L L H H H H H H HH L L L H H L H H H H H HH L L H L H H L H H H H HH L L H H H H H L H H H HH L H L L H H H H L H H HH L H L H H H H H H L H HH L H H L H H H H H H L HH L H H H H H H H H H H L第三章 硬件設(shè)計(jì)11第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)端口分配端口引腳 功 能 RXD（串行口輸入端） TXD（串行口輸出端） 外部中斷 0 請(qǐng)求輸入端，低電平有效 外部中斷 1 請(qǐng)求輸入端，低電平有效 T0(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)脈沖輸入端) T1(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)脈沖輸入端) 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通信號(hào)輸出端，低電平有效 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效在本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，AT89S51 單片機(jī)的端口做了如下分配：①— 作為段選碼輸出口； ②— 作為鍵盤(pán)控制輸入口；③ 作為溫度采集口；④ — 作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制口；⑤—作為位選碼輸出口；⑥— 作為 I2C 總線接口； ⑦ 作為鬧鈴輸出控制口；⑧其他接口留待升級(jí)使用。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。在使用外部時(shí)鐘時(shí)，XTAL1 用來(lái)輸入外部時(shí)鐘信號(hào)，此時(shí) XTAL2 懸空。 CC2 是反饋電容，其值在 5pF～30pF 之間選取，典型值為 30pF。這樣就確定了單片機(jī)的 3 個(gè)周期分別是：振蕩周期＝1/12；機(jī)器周期（SM）＝ =2/12MHz；2oscf指令周期＝(1～4) 機(jī)器周期；電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 12內(nèi)部振蕩方式：MCS51 單片機(jī)片內(nèi)有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。外部振蕩方式：外部振蕩方式就是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)內(nèi)，此時(shí)應(yīng)將 X2 腳懸空，如圖 32 所示。圖 33 單片機(jī)時(shí)鐘電路（2）單片機(jī)復(fù)位電路第三章 硬件設(shè)計(jì)13單片機(jī)復(fù)位是使 CPU 和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作，使單片機(jī)從第一個(gè)單元取指令。單片機(jī)復(fù)位的條件是：必須使 RST/VPD 或 RST 引腳（9）加上持續(xù)二個(gè)機(jī)器周期（即 24 個(gè)振蕩周期）的高電平。在 RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)機(jī)器周期執(zhí)行復(fù)位。在接電瞬間，RST 端的電位與 VCC 相同，隨著充電電流的減少，RST 的電位逐漸下降。圖 （b）為按鍵復(fù)位電路。通過(guò)分析比較兩種復(fù)位電路，并考慮到意外死機(jī)等狀況。電子科技大學(xué)成都學(xué)院課程設(shè)計(jì) 14圖 35 單片機(jī)復(fù)位電路（3）電源電路如圖 36 所示，本系統(tǒng)采用 220V 交流電壓，220V 市電經(jīng)變壓器降壓變成交流 9V，經(jīng)過(guò)全橋整流電路、470μF 電容濾波電路、穩(wěn)壓電源ICLM7805 輸出穩(wěn)定直流電壓 5V，輸出接 10μF 電容消除紋波后送電路供單片機(jī)和各芯片使用。按下“MODE”鍵切換調(diào)整位，每按下一次“MODE”鍵模式鍵值加 1；每按下一次“ADD”鍵調(diào)整的相應(yīng)位加 1；每按下一次“DEC”鍵調(diào)整的相應(yīng)位減 1；調(diào)整過(guò)程中可以按“BACK”鍵退出調(diào)整。第三章 硬件設(shè)計(jì)15圖 37 獨(dú)立式鍵盤(pán) 顯示電路由于需顯示的數(shù)據(jù)較多，本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)掃描方式，采用共陰 LED數(shù)碼管作顯示器、38 譯碼器 74LS138 做驅(qū)動(dòng)電路。日期顯示數(shù)碼管連線如圖 39 所示，位選信號(hào)線為 D1D8；時(shí)間顯示數(shù)碼管連線如圖 310 所示，位選信號(hào)線為 D10D15；其中，D1D24 為 524 譯碼器（既 3 片 38 譯碼器擴(kuò)展）的輸出端口，P0 口做段選線共用。顯示時(shí)調(diào)用 disp_play()即可完成日期、時(shí)間數(shù)據(jù)的顯示，下面給出具體的驅(qū)動(dòng)程序。 //清零段選信號(hào)Delay(2)。 //送段碼P2=y。}void disp_play()