1.2方案選擇232系統概述本設計以AT89S52單片機為核心，構成單片機控制電路，結合DS1302時鐘芯片和24C02FLASH存儲器，顯示陽歷的年、月、日、星期、時、分、秒和陰歷的年、月、日，在顯示陰歷時間時，能標明是否閏月，同時完成對它們的自動調整和掉電保護，全部信息用液晶顯示出來。輸入接口由三個按鍵來實現，用這三個按鍵可以對日期和時間進行調整，并可以對鬧鈴的開關和鬧鈴的時間進行設置。鬧鈴功能通過蜂鳴器來實現。軟件控制程序實現所有的功能。整機電路使用+5V穩壓電源，可穩定工作。系統框圖如圖2-1所示，其軟硬件設計簡單，時間記錄準確，可廣泛應用于長時間連續顯示的系統中。顯示的系統中。43系統硬件電路的設計鍵盤接口模塊、顯示模塊和鬧鈴模塊共6個模塊組成，電路系統構成框圖如圖3-1以做到計時準確。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時耗電小于300nA)下繼續計時，并可編程選擇多種充電電流來對后備電源片內集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元，功能強大的微型計算機的·8KB可改編程序Flash存儲器(可經受1000次的寫入/擦除周期)5·2個16位定時器/計數器AT89S52單片機的管腳說明如圖3-2所示。P3.2(NT0)123456789(1)主要電源引腳6 ③PSEN程序存儲允許(PSEN)輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。當 ①PO端口(P0.0～P0.7)PO是一個8位漏極開路型雙向I/0端口。作為輸出②P1端口(P1.0～P1.7)P1是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口。P1的輸出緩沖器可驅動(吸收或輸出電流方式)4個TTL輸入。對端口寫1時，通過③P2端口(P2.0～P2.7)P2是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/0端口。P2的輸出緩沖器可驅動(吸收或輸出電流方式)4個TTL輸入。對端口寫1時，通過④P3端口(P3.0～P3.7)P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/0口，可P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能，這些特殊功能見表3-17。7端口引腳(串行輸入口)(串行輸出口)(外部中斷0)(外部中斷1)(定時器0的外部輸入)(定時器1的外部輸入)(外部數據存儲器寫選通)(外部數據存儲器讀選通)3.2DS1302時鐘電路8行可以采用24h或帶AM(上午)/PM(下午)的12h格式。采用三線接口與CPU進行期，開始8位指定40個寄存器中哪個被訪問到。在開始8個時鐘周期，把命令字節時鐘脈沖的個數在單字節方式下為8加8,在多字節方式下為8加字節數，最大可達圖3-3DS1302管腳圖9如圖3-4所示，表3-2為各引腳的功能。頻器控制引腳號引腳名稱功能4地線5復位/片選線6串行數據輸入/輸出端(雙向)7串行數據輸入端8DS1302的控制字節的最高有效位(位7)必須是邏輯1;如果它為邏輯0,則不能把數據寫入到DS1302中。位6如果為0,則表示存取日歷時鐘數據；為1表示存取RAM數據。位5～1(A4～AO)指示操作單元的地址。最低有效位(位0)如為0,為了提高對32個地址的尋址能力(地址/命令位1～5=邏輯1),可以把時鐘/在多字節方式中，讀或寫從地址0的位0開始。必須按數據傳送的次序寫最先的8個寄存器。但是，當以多字節方式寫RAM時，為了傳送數據不必寫所有31字節。不管是否寫了全部31字節，所寫的每一字節都將傳送至RAM。數據讀寫程序如圖3-5DS1302共有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷、時鐘相關，存放的數據位為BCD碼形式，其日歷、時間寄存器及其控制字見表3-3所示，其中奇數為讀操作，寄存器名范圍各位內容寫操作讀操作765432100小時寄存器0日期寄存器00月份寄存器00000000AM-PM/12-24小時方式：小時寄存器的位7定義為12或24小時方式選擇位。它示PM,低電平表示AM,在24小時方式下，位5為第二個10小時位(20～23h)。8423675圖3-6DS1302時鐘及備用電源充電電路3.3存儲電路儲空間，具有工作電壓寬(2.5～5.5V)、擦寫次數多(大于10000次)、寫入速度快(小于10ms)等特點。2C總線是一種用于I2C器件之間連接的二線制總線。它通過SDA(串行數據線)及SCL(串行時鐘線)兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據地址識別每(1)I2℃總線的基本結構采用I2℃總線標準的單片機或I2C器件，其內部不僅有I2℃接口電路，而且將內(2)雙向傳輸的接口特性的功能通過軟件程序使其可工作于發送或接收方式。當某個器件向總線上發送信息時，它就是發送器(也叫主器件),而當其從總線上接收信息時，又成為接收器(也叫從器件)。主器件用于啟動總線上傳送數據并產生時被尋址的器件均被認為是從器件。I2C總線的控制完全由掛接在總線上的主器件送出 線都是高電平。連接總線的器件的輸出級必須是集電極或漏極開路，以具有線“與”功能。I2C總線的數據傳送速率在標準工作方式下為100kbit/s,在快速方式下，最高傳送速率可達400kbit/s。在I2C總線上傳送信息時的時鐘同步信號是由掛接在SCL時鐘線上的所有器件的開始低電平期。此時，低電平周期短的器件的時鐘由低至高的跳變并不能影響SCL(4)數據的傳送傳送的字節后面必須跟一個認可位(第9位),也叫應答位(ACK)。每次都是先傳最8K6542371圖3-724C02存儲電路3.4液晶顯示電路顯示器部分是由HD61202液晶顯示控制驅動器和HY12864液晶顯示器組成的，下液晶顯示驅動控制系統12。號有效時，關閉液晶顯示，使顯示起始行為0,RST可跟MCU相連，由MC可直接接VDD,使之不起作用HD61202的引腳功能如下表3-4所示。引腳符號引腳名稱功能芯片片選端CS1和CS2低電平選通，CS3高電平選E讀寫使能信號在E下降沿，數據被鎖存(寫)入HD61202;在E高電平期間，數據被讀出讀寫選擇信號信號RS=1為數據操作數據總線復位信號復位信號有效時，關閉液晶顯示，使顯示(1)顯示開/關指令00001110011顯示起始行(0-63)0010111頁號(0-7)顯示RAM共64行，分8頁，每頁8行。(4)列地址(YAddress)設置指令000顯示列地址(0-63)(5)讀狀態指令000000REST:1-復位狀態(6)寫數據指令01寫數據(7)讀數據指令11讀顯示數據和一片HD61203,如下圖3-8所示圖3-8HY-12864的邏輯電路圖選通(1),CSA,CSB=10選通(2)。對于HY-12864,只要供給VDD、VSS和VO即12864與89S5219264接口1E3數據總線負電源2圖3-9AT89S52與液晶的接口電路路如圖3-10所示。6E89由圖3-10可以看出：VSS接地；數字電源VDD接+5V;對比度控制電壓VO接電位器，可通過調節電位器調整液晶亮度；數據、指令選擇信號RS接單片機P2.0口；讀寫選擇信號R/W接單片機P2.1口；單片機讀、寫選通信號RD、WR通過與非門接液晶的讀寫使能信號E;DB0～DB7分別接單片機的P0.0～P0.7口；芯片1、芯片2的片選分別接單片機的P2.2、P2.3口；復位端RST、背光正電源LEDA接+5V;液晶驅動電壓VEE、背光負電源LEDK接地。3.5鍵盤電路本設計共采用按鍵3個，分別與單片機的P1.5、P1.6、P1.7口相連，分別對應光標移動，時間、日期調整，退出、鬧鈴開關鍵的功能。3.6鬧鈴電路當鬧鈴顯示“關”時，鬧鈴不起作用；當鬧鈴顯示“開”時，設定鬧鈴時間，鬧鈴時間只可設定時和分，當前時間不斷與設定的鬧鈴時間比較，不相等時不產生任何現象，一旦相等，P3.5輸出一個低電平使三極管導通，從而使蜂鳴器工作，鬧鈴起作用。鬧鈴電路如圖3-11所示。圖3-11鬧鈴電路4系統程序的設計因為使用了時鐘芯片DS1302,陽歷程序只需從DS1302各寄存器中讀出年、周、月、日、[小]時、分、秒等數據，再處理即可。在首次對DS1302進行操作之前，必須對它進行初始化，然后從DS1302中讀出數據，再經過處理后，送給顯示緩沖單元。陽歷程序流程圖見圖4-1所示。秒將BCD碼高低位分4.2時間調整程序設計調整時間用三個調整按鈕，一個作為移位、控制用，一出調整和鬧鈴開關用。分別定義為控制按鈕、加按鈕、退出按鈕。在調整時間過程中，要調整的位與別的位應該有區別，所以增加了閃爍功能，即調整的位一直在閃爍，直到調整下一位。閃爍原理就是，讓要調整的一位每隔一定的時間熄滅一次，例如間隔時間為50ms。利用定時器計時，當達到50ms溢出時，就送給該位熄滅符，在下一次溢出時，再送正常顯示的值，不斷交替，直到調整該位結束。此時送正常顯示值給該位，再進入下一位調整閃爍程序。時間調整程序流程圖如圖4-2所示。年加1日加1月加1星期加1分加14.3陰歷程序設計個月不是30天就是31天(2月除外，閏年2月為29天，平年2月為28天)。陰歷一年有12個月或13個月(含閏月),一個月為30天或29天。如果把一個只有29天的月稱為小月，用1為標志，把30天的月稱為大月，用0為標志，那么12位二進位，低4位表示閏月大小，大月為0,小月為1,這樣一個字節就包括了所有閏月的月份23456789閏2月大小小大大大小大小大小大小大小二進制000100001天數十六進制42522004年的春節和元旦差21天，這樣2004年的信息表示為：21,42H,52H,21H。其中表示12個月大小信息的字節，第4位和第7位不用，第1個字節為十進制，其Y當前月為1月?總天數加入Y同?NN的依據的基礎上加1,所以以1作為該天是春節的標志);如果結果小于1,則陰歷應NYY設計完成后，給系統上電，液晶顯示屏顯示結果如圖5-1所示。調節10K電位器R4可調整液晶顯示屏的亮度。調整到合適亮度后，按控制按鈕，按一次，數字加1;若長按，則數字連續加。此時，調整的位一直在閃爍，直到再次停止閃爍，退出設定調整狀態；當再次按下此按鈕，鬧鈴顯示“開”;當第三次按下虛焊等。DS1302的硬件電路很簡單，只通過3根線與單片機相連，很容易檢測，主軟件調試，可以編寫只含DS1