基于A(yíng)T89S52單片機的多功能電子萬(wàn)年歷

引言

隨著(zhù)生活節奏的日益加快，人們的時(shí)間觀(guān)也越來(lái)越重，同時(shí)對電子鐘表、日歷的需求也隨之提高。因此，研究實(shí)用電子時(shí)鐘及其擴展應用，有著(zhù)非?，F實(shí)的意義，具有很大的實(shí)用價(jià)值。

本系統程序由主程序、中斷服務(wù)函數和多個(gè)子函數構成。主函數主要完成各子函數和中斷函數的初始化。定時(shí)中斷函數主要完成時(shí)鐘芯片的定時(shí)掃描及鍵盤(pán)掃描。時(shí)鐘芯片的讀寫(xiě)函數主要是將時(shí)間、日歷信息讀出來(lái)，并把要修改具體值寫(xiě)入時(shí)鐘芯片內部。

系統的硬件設計與電路原理

電路設計框圖

系統硬件概述

本電路是由AT89S52單片機為控制核心，具有在線(xiàn)編程功能、低功耗、能在3V的超低壓工作。時(shí)鐘電路由DS1302提供，它是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計時(shí)，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線(xiàn)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)字節的時(shí)鐘信號或RAM數據。DS1302內部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數據的RAM寄存器?？僧a(chǎn)生年、月、日、周日、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長(cháng)、精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功能。

主控制模塊

單片機主控制模塊的設計

AT89S52單片機為40引腳雙列直插芯片，有四個(gè)I/O口P0，P1，P2，P3，MCS-51單片機共有4個(gè)8位的I/O口(P0、P1、P2、P3)，每一條I/O線(xiàn)都能獨立地作輸出或輸入。

時(shí)鐘電路模塊

時(shí)鐘電路模塊的設計

DS1302的引腳排列如圖3所示，其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續運行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當Vcc2大于Vcc1+0.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電;當Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768KHz晶振。RST是復位/片選線(xiàn)，通過(guò)把RST輸入驅動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數據傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器;其次，RST提供終止單字節或多字節數據的傳送手段。

時(shí)鐘電路模塊工作原理

DS1302在每次進(jìn)行讀、寫(xiě)程序前都必須初始化，先把SCLK端置“0”，接著(zhù)把RST端置“1”，最后才給予SCLK脈沖;讀/寫(xiě)時(shí)序如圖4所示。表1為DS1302的控制字，此控制字的位7必須置1，若為0則不能對DS1302進(jìn)行讀寫(xiě)數據。對于位6，若對程序進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)RAM=1，對時(shí)間進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)，CK=0。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫(xiě)操作位，進(jìn)行讀操作時(shí)，該位為1;該位為0則表示進(jìn)行的是寫(xiě)操作?？刂谱止澘偸菑淖畹臀婚_(kāi)始輸入/輸出的。表2為DS1302的日歷、時(shí)間寄存器內容：“CH”是時(shí)鐘暫停標志位，當該位為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài);當該位為0時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運行。“WP”是寫(xiě)保護位，在任何的對時(shí)鐘和RAM的寫(xiě)操作之前，WP必須為0。當“WP”為1時(shí)，寫(xiě)保護位防止對任一寄存器的寫(xiě)操作。

DS1302的控制字節

DS1302的控制字如表1所示?？刂谱止澋母哂行?位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數據寫(xiě)入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數據，為1表示存取RAM數據;位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位0)如為0表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節總是從最低位開(kāi)始輸出。

數據輸入輸出(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)，數據被寫(xiě)入DS1302，數據輸入從低位即位0開(kāi)始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數據，讀出數據時(shí)從低位0位到高位7。如圖4所示。