武汉理工单片机万年历课程设计.doc

1 DS1302实时时钟
(1) 时钟芯片DS1302的工作原理:
DS1302在每次进行读、写程序前都必须初始化,先把SCLK端置“0”,接着把RST端置“1”,最后才给予SCLK脉冲;读/。为DS1302的控制字,此控制字的位7必须置1,若为0则不能对DS1302进行读写数据。对于位6,若对程序进行读/写时RAM=1,对时间进行读/写时,CK=0。位1至位5指操作单元的地址。位0是读/写操作位,进行读操作时,该位为1;该位为0则表示进行的是写操作。控制字节总是从最低位开始输入/输出的。表-2为DS1302的日历、时间寄存器内容:“CH”是时钟暂停标志位,当该位为1时,时钟振荡器停止,DS1302处于低功耗状态;当该位为0时,时钟开始运行。“WP”是写保护位,在任何的对时钟和RAM的写操作之前,WP必须为0。当“WP”为1时,写保护位防止对任一寄存器的写操作。
(2) DS1302的控制字节
DS1302的控制字如表-1所示。控制字节的高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入DS1302中,位6如果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出
表-1 DS1302的控制字格式
RAM RD
1 A4 A3 A2 A1 A0
/ CK /WR

(3) 数据输入输出(I/O)
在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时,数据被写入DS1302,数据输入从低位即位0开始。同样,在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据,读出数据时从低位0位到高位7。如下图1所示
DS1302读/写时序图
(4) DS1302的寄存器
DS1302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-2。
表-2 DS1302的日历、时间寄存器
写寄存器
读寄存器
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
80H
81H
CH
10秒
秒
82H
83H
10分
分
84H
85H
12/
0
10
时
时
/PM
86H
87H
0
0
10日
日
88H
89H
0
0
0
10月
月
8AH
8BH
0
0
0
0
0
星期
8CH
8DH
10 年
年
8EH
8FH
WP
0
0
0
0
0
0
0

此外,DS1302 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。 DS1302与RAM相关的寄存器分为两类:一类是单个RAM单元,共31个,每个单元组态为一个8位的字节,其命令控制字为C0H~FDH,其中奇数为读操作,偶数为写操作;另一类为突发方式下的RAM寄存器,此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节,命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。
2 方案论证与设计

硬件控制电路主要用了AT89C52芯片处理器、1602LCD显示器、DS1302实时时钟、DB18B20温度传感器。根据各自芯片的功能互相连接成电子万年历的控制电路。软件控制程序主要有主控程序、电子万年历的时间控制程序、时间显示及温度显示程序等组成。
AT89C52主控模块
1602液晶显示
DS1302时钟电路
独立键盘电路
DS18B20实时环境温度采集电路
蜂鸣器
框图设计
显示部分的方案论证
方案一:采用8段数码管虽经济实惠,但操作比液晶显示来说略显繁琐。
方案二:液晶显示方式。液晶显示效果出众,可以运用菜单项来方便操作,比较简单,所以,最后选择液晶显示方案。。
液晶显示电路
实时时钟电路设计
DS1302与单片机的连接,1为后备电源,Vcc2为主电源。在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。2两者中的较大者供电。1+,Vcc2给DS1302供电。1时,1供电。X1和X2是振荡源,。
DS1302时钟电路
温度采集模块设计
,采用数字式温度传感器DS18B20,它是数字式温度传感器,具有测量精度高,电路连接简单特点,此类传感器仅需要一条数据线进行数据传输,使用