時(shí)鐘日歷研制

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1、2實(shí)時(shí)日歷電子鐘的總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)概述按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊和鬧鈴模塊共6個(gè)模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖2-1所示。主控芯片使用52系列AT89S52單片機(jī)，時(shí)鐘芯片使用美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302。DS1302作為主要計(jì)時(shí)芯片，可以做到計(jì)時(shí)準(zhǔn)確。更重要的是，DS1302可以在很小電流的后備（2.5～5.5V電源，在2.5V時(shí)耗電小于300nA）下繼續(xù)計(jì)時(shí)，并可編程選擇多種充電電流來對(duì)后備電源進(jìn)行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電。人機(jī)接

2、口顯示電路軟件控制程序電源電路單片機(jī)控制電路圖2-1系統(tǒng)框圖2.2方案選擇在以單片機(jī)為核心構(gòu)成的裝置中，經(jīng)常需要一個(gè)實(shí)時(shí)的時(shí)鐘和日歷，以便對(duì)一些實(shí)時(shí)發(fā)生事件記錄時(shí)給予時(shí)標(biāo)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片便可起到這一作用。過去多用并行接口的時(shí)鐘芯片，如MC146818,DS12887等。它們已能完全滿足單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求，但是這些芯片與單片機(jī)接口復(fù)雜、占用地址,數(shù)據(jù)總線接線多、芯片體積大占用空間多、近年來串行接口的各種芯片在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用愈來愈多，串行接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片也出現(xiàn)了不少，DS1302是一個(gè)綜合性能較好且價(jià)格便宜的串行接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。利用單片機(jī)進(jìn)行控制，采用DS1

3、302作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，其三線接口SCLK、I/O、/RST與單片機(jī)進(jìn)行同步通信，外加掉電存儲(chǔ)電路、顯示電路、鍵盤電路，即構(gòu)成一個(gè)基本的電子萬年歷系統(tǒng)，若還要添加其他功能，在這基礎(chǔ)上外擴(kuò)電路即可。383系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊和鬧鈴模塊共6個(gè)模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖3-1所示。主控芯片使用51系列AT89C51單片機(jī)，時(shí)鐘芯片使用美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302。DS1302作為主要計(jì)時(shí)芯片，可以做到計(jì)時(shí)準(zhǔn)確。更重要的是，DS

4、1302可以在很小電流的后備（2.5～5.5V電源，在2.5V時(shí)耗電小于300nA）下繼續(xù)計(jì)時(shí)，并可編程選擇多種充電電流來對(duì)后備電源進(jìn)行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電。（89C51）主控模塊DS1302時(shí)鐘電路鍵掃描電路液晶顯示存儲(chǔ)電路鬧鈴電路圖3-1實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖3.1系統(tǒng)核心部分——閃電存儲(chǔ)型器件AT89C513.1.1AT89C51具有下列主要性能：·8KB可改編程序Flash存儲(chǔ)器（可經(jīng)受1000次的寫入/擦除周期）·全靜態(tài)工作：0Hz～24MHz·三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密·128×8字節(jié)內(nèi)部RAM·32條可編程I/O線·2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)

5、器·6個(gè)中斷源·可編程串行通道·片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器3.1.2AT89C51的引腳及功能：AT89C51單片機(jī)的管腳說明如圖3-2所示。38圖3-2AT89C51的管腳(1)主要電源引腳①VCC電源端②GND接地端(2)外接晶體引腳XTAL1和XTAL2①XTAL1接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，既把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。②XTAL2接外部晶體的另一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)懸浮不連接。(3)控制或與其它電源復(fù)用

6、引腳RST、ALE//PROG、/PSEN和/EA/VPP①RST復(fù)位輸入端。當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。②ALE//PROG當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。在對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（/PROG）。③/PSEN程序存儲(chǔ)允許（/PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器

7、的讀選通信號(hào)。當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效（既輸出2個(gè)脈沖）。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)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)。④/EA/VPP外部訪問允許端。要使CPU只訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H～FFFFH），則/EA端必須保持低電平（接到GND端）。當(dāng)/EA端保持高電平（接VSS端）時(shí)，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。(4)輸入/輸出引腳P0.0～P0.7、P1.0～P1.7、P2.0～P2.7和P3.0～P3.738①P0端口（P0.0～P0.7）P0是一個(gè)8位漏極開路型雙向I