基于51系列的单片机的实时日历和时钟显示设计.doc

摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的实时日历和时钟显示设计，可以显示年月日时分秒及周信息，具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。 实时日历和时钟显示的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89S52单片机，LED显示电路，以及调时按键电路等组成，系统通过LED显示数据，所以具有人性化的操作和直观的显示效果。软件方面主要包括时钟程序、键盘程序，显示程序等。本系统以单片机的汇编语言进行软件设计，为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，以便更简单地实现调整时间及日期显示功能。所有程序编写完成后，在wave软件中进行调试，确定没有问题后，在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真。 关键词：AT89S52； DS1302； LED 1概述 在日新月异的21世纪里，家电。设备都智能化CPU控制器单片机。电子医院等相关行业的大厅，以及单位会议室、门卫等场所。 图3-1 DS1302管脚图 如果在传送过程中置RST为低电平，则会终止本次数据传送，并且I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在VCC =2.5V之前，RST脚必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。DS1302的管脚图如图3-1所示，表3-2为各引脚的功能。 引脚号 引脚名称 功能 1 VCC2 主电源 2，3 X1，X2 振荡源，外接32768HZ晶振 4 GND 地线 5 RST 复位/片选线 6 I/O 串行数据输入/输出端（双向） 7 SCLK 串行时钟输入端 8 VCC1 后备电源 表3-2 DS1302引脚功能表 DS1302的控制字如图3-3所示。控制字节的最高有效位（位7）必须是逻辑1；如果它为逻辑0，则不能把数据写入到DS1302中。位6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5～1（A4～A0）指示操作单元的地址。最低有效位（位0）如为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入/输出。 图3-3 控制字节的含义 为了提高对32个地址的寻址能力（地址/命令位1～5＝逻辑1），可以把时钟/日历或RAM寄存器规定为多字节（burst）方式。位6规定时钟或RAM，而位0规定读或写。在时钟/日历寄存器中的地址9～31或RAM寄存器中的地址31不能存储数据。在多字节方式中，读或写从地址0的位0开始。必须按数据传送的次序写最先的8个寄存器。但是，当以多字节方式写RAM时，为了传送数据不必写所有31字节。不管是否写了全部31字节，所写的每一字节都将传送至RAM。数据读写程序如图3-4所示。 图3-4数据读写程序 DS1302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见表3-5，其中奇数为读操作，偶数为写操作。 寄存器 命令码 数据范围 寄存器中各位的内容 名称 地址 写 读 7 6 5 4 3 2 1 0 秒 00H 80H 81H 00~59 CH 秒数据 分 01H 82H 83H 00~59 0 分数据 时 02H 84H 85H 01~12 或00~23 12/ 24 0 10/ AP 时数据 日 03H 86H 87H 01~28，29 30，31 0 0 日数据 月 04H 88H 89H 01~12 0 0 0 月数据 星期 05H 9AH 8BH 01~07 0 0 0 0 0 星期数据 年 06H 8CH 8DH 00~99 年数据 多字节读写 BEH BFH — — 表3-5 片内时钟数据寄存器 3.2.2DS1302 的应用 实时时钟芯片DS1302采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，也可以关闭充电功能，芯片采用32768Hz晶振。要特别说明的是，备用电源BT1可以用电池或超级电容（10万μF以上）。虽然DS1302在主电源掉电后耗电很小，但如果要长时间保证时钟正常，最好选用小型充电电池。如果断电时间较短（几小时或几天），可以用漏电较小的普通电解电容代替（100μF就可以保证1小时的正常走时）。DS1302在第一次加电后，需进行初始化操作。初始化后就可以按正常方法调整时间。DS1302的时钟电路如图3-6所示。 图3-6 DS1302时钟电路 3.3数码管LED LED显示器由若干个发光二极管组成，当发光二极管导通时，相应的一个笔画或一个点就发光。控制相应的管导通，就能显示出对应字符。各段LED显示器需要由驱动电路驱动。在七段LED显示器中，通常将各段发光二极管的阴极或阳极连在一起作为公共端。将各段发光二极管连在一起的叫共阳极显示器，用低电平驱动；将阴