基于单片机的电子万年历的设计.doc

基于单片机的电子万年历的设计涓细充电时钟芯片DS1302设计一个电子万年历，能够显示年、月、日、时、分、秒、星期信息。0、引言 3 1、电子万年历的硬件电路设计 3 2、主控制器AT89C2051 4 3、DSl302时钟芯片的工作原理 4 3.1 引脚功能 4 3.2 DSl302的控制字节 4 3.3 DSl302的复位特征和时钟控制要求 5 3.4 数据输入输出I／O 5 3.5 DSl302的寄存器 5 4、DS1302与微控制器的连接及软件控制 6 4.1 DSl302与AT89C2051的连接 6 4.2 软件控制 6 4.3 根据在调试中出现的问题，作如下说明： 9 5、总结 9 0、引言 日常生活生产中有许多地方需要电子时钟和日历，比如家庭，办公室，以及一些智能化仪表。目前的电子时钟日历系统多采用时钟芯片以简化系统的设计。DSl302是众多时钟芯片中一款性价比较高的产品。以AT89C2051单片机为主控芯片，采用美国DALLAS公司的实时时钟芯片DSl302为时钟控制芯片，设计并实现的各种时钟控制电路，应用于各种家电、实验设备等。其能够显示年、月、日、时、分、秒、星期。并且可根据需要对各个位进行调节。 1、电子万年历 图l 电子万年历MCU-51系列(Microchip).AT89C2051是一种功能强大的微控制器，它对很多嵌入式控制应用提供了一个高度灵活的有效的解决方案。它有以下特点：2k字节EPPROM、128字节RAM、15根I/O线、2个16位定时／计数器、5个向量二级的中断结构、一个全双向的串行口、一个精密的模拟比较器、片内振荡器和时钟电路. 3、DSl302时钟芯片的工作原理 DSl302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、时、分、秒、星期等进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压范围2.0～5.5V。DSl302采用三线接口与CPU进行同步通信，可一次传送一字节数据或采用突发方式一次传送最多达31字节的时钟数据或RAM数据。其内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。 3.1 引脚功能 DSl302的引脚如图1所示。VCC2为主电源供应引脚，VCCl连接在备份电源以便在没有主电源时保持正常走时和保存RAM中的数据。当VCC2大于VCCl+0．2V时，VCC2给DSl302供电，反之，由VCCl向DSl302供。X1、X2为外接32．768KHz晶振引脚。SCLK为3线接口的时钟引脚。I/O为串行数据输入输出端(双向)引脚。GND共地引脚。RST是复位/片选线。 图1 DSl302的引脚图 3.2 DSl302的控制字节 DSl302的一次数据传送是从发送控制字节开始的。DSl302的控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑l，如果它为0，则不能把数据写入到DSl302中；位6表示要读写的数据类型，如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；位5至位1指示要操作单元的地址；最低有效位(位0) 表示命令类型，为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。 3.3 DSl302的复位特征和时钟控制要求 通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：①RST接通控制逻辑，允许地址／命令序列送入移位寄存器；② RST提供了终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DSl302进行操作。如果在传送过程中置RST为低电平，则会终止此次数据传送，并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在VCC≥2．5v之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。 3.4 数据输入输出I／O 向DSl302写入数据时，数据在控制字节输入后的下一个SCLK周期的上升沿被写入，多余的SCLK将被忽略。数据写入时从低位（位0）开始；同样，从DS1302读取数据时，数据在紧跟控制字节后的下一个SCLK的下降沿读出 读出数据时也是从低位（位0）到高位（位7），只要RAT保持高电平，额外的SCLK将导致数据字节的持续读出，这个特性用于实现该芯片的突发读模式。突发模式下，可以一次性读出所有日历时钟数据或RAM数据。 3.5 DSl302的寄存器 DSl302共有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式，其日历、时间寄存器及其控制字如表1所列。 表1 DSl302的日历、时钟寄存器及其控制字 此外，DSl302还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。Dsl302与RAM相关的寄存器分为两类，一类是单个RAM单元，