基于DS12C887的實時日歷時鐘的設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書

1、中北大學信息商務(wù)學院課程設(shè)計任務(wù)書學生姓名： 高 升 學 號： X20 學 院： 信息與通信工程學院 專 業(yè)： 電子信息工程 題 目： 專業(yè)綜合實踐之單片機系統(tǒng)部分： 基于DS12C887地實時日歷時鐘地設(shè)計 王浩全指導教師： 職稱: 教授 2014 年 1 月 10 日中北大學信息商務(wù)學院課程設(shè)計任務(wù)書 2013/2014 學年第 1 學期學 院： 信息與通信工程學院 專 業(yè)： 電子信息工程 學 生 姓 名： 高 升 學 號： X20 學 生 姓 名： 穆志森 學 號： X26 學 生 姓 名： 康文忠 學 號： X46 課程設(shè)計題目： 專業(yè)綜合實踐之單片機系統(tǒng)部分 基于DS12C887地實

2、時日歷時鐘地設(shè)計 起 迄 日 期： 2013年12 月30 日2014年1月 10 日 課程設(shè)計地點： 5院樓 201，510 實驗室 指 導 教 師： 王浩全 下達任務(wù)書日期: 2013 年 12 月30日課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書1設(shè)計目地：鞏固掌握單片機工作原理及應(yīng)用提高編程能力2設(shè)計內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計要求等）：掌握單片機89C51地工作原理掌握用匯編、C或其他語言實現(xiàn)編程掌握DS12C887時鐘芯片3設(shè)計工作任務(wù)及工作量地要求包括課程設(shè)計計算說明書(論文)、圖紙、實物樣品等：（1）提供核心器件地工作原理與應(yīng)用介紹；（2）提供用Protel設(shè)計地電路原理圖，印

3、刷板電路圖；（3）提供用Multisim、MaxPlus、Proteus、Medwin、KeilC等軟件對電路地仿真、編程與分析；（4）提供符合規(guī)定要求地課程設(shè)計說明書；（5）提供參考文獻不少于15篇，且必須是相關(guān)地參考文獻；課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書4主要參考文獻：l 要求按國標GB 771487文后參考文獻著錄規(guī)則書寫，例：1 傅承義，陳運泰，祁貴中.地球物理學基礎(chǔ).北京：科學出版社，19855設(shè)計成果形式及要求：說明書一份6工作計劃及進度：1月7日 1月9日：查資料；1月10日 1月14日：在指導教師指導下設(shè)計方案；1月15日 1月17日：在指導教師輔導下完成實驗；撰寫課程設(shè)計說明書；

4、1月18日：答辯系主任審查意見： 簽字： 年 月 日目錄一 系統(tǒng)設(shè)計地主要內(nèi)容和設(shè)計思路71.1主要內(nèi)容71.2設(shè)計思路71.2.1 日歷時鐘芯片地選擇71.2.2 LED簡介8二 硬件電路設(shè)計102.1 結(jié)構(gòu)框圖102.2 主要器件112.2.1 單片機112.2.2 日歷時鐘芯片DS12C887152.2.3 1602液晶顯示屏172.3 電路原理圖及說明192.3.1 控制電路192.3.2 日歷時鐘電路20三 軟件設(shè)計203.1 時鐘部分軟件設(shè)計213.1.1 DS12C887地內(nèi)存空間213.1.2程序流程23四 設(shè)計結(jié)果244.1基于DS12C887地實時日歷時鐘顯示系統(tǒng)地總程序2

5、44.2基于DS12C887地實時日歷時鐘顯示系統(tǒng)總電路圖31五 結(jié)果分析32六 心得體會32七 參考文獻33一 系統(tǒng)設(shè)計地主要內(nèi)容和設(shè)計思路1.1主要內(nèi)容本次地設(shè)計題目是電子萬年歷設(shè)計，要求實現(xiàn)年、月、日、時、分、秒地正常顯示，需要硬件和軟件地結(jié)合來實現(xiàn).本次設(shè)計利用時鐘日歷芯片DS12887地特性和AT89C51單片機地功能利用實現(xiàn)地.時鐘芯片在電源地作用下向通過P2口向AT89C51單片機輸入時間信號，AT89C51單片機在接受到時間信號后通過P0將信號送到單片機另一擴展芯片ULN2003，驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示，同時將信號通過P1口送往單片機地擴展芯片74LS154，當送出第一個段碼時，

6、單片機輸出地位碼是0001，而經(jīng)過416譯碼器74LS154后就是1111 1111 1111 1110，這時就選中了第一個數(shù)碼管顯示；當送出第十六個段碼時，單片機輸出地位碼是1111，416譯碼器輸出0111 1111 1111 1111，這時就選中了第十六個數(shù)碼管顯示，從而74LS154將接收到地地址信號譯碼后動態(tài)驅(qū)動相應(yīng)地LED，由于LED數(shù)碼管地公共端由74LS154分時選通，這樣，這樣任何一個時刻，都只有一位LED在點亮，也即動態(tài)掃描顯示方式.根據(jù)設(shè)計地要求萬年歷要顯示年、月、日、時、分、秒地顯示就需要16個顯示數(shù)碼管.根據(jù)設(shè)計要求，用按鍵來實現(xiàn)省電和正常顯示地切換，當按鍵按下時進入

7、省電模式，否則正常顯示.在明確本次設(shè)計思路之后，畫出設(shè)計框圖，總體框圖如圖所示. 圖1.1設(shè)計總體框圖1.2設(shè)計思路由于系統(tǒng)要實現(xiàn)地功能比較單一（主要就是獲取實時時間信息），因此設(shè)計思路非常清晰.1.2.1 日歷時鐘芯片地選擇 根據(jù)本次題目要求，本次設(shè)計選用達拉斯公司地日歷時鐘芯片DS12C887作為實時時鐘芯片，為系統(tǒng)提供詳細地年、月、日、星期和小時、分鐘等時間信息.DS12C887實時時鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替IBM PC上地時鐘日歷芯片，同時，它地管腳也和MCB、DS1287相兼容.由于DS12C887能夠自動產(chǎn)生星期、年、月、日、時、分、秒等時間信息，其內(nèi)部又增加了世紀寄存器，

8、從而利用硬件電路解決了“千年”問題；對于一天內(nèi)地時間記錄，有12小時制和24小時制兩種模式.在12小時制模式中，用AM和PM區(qū)分上午和下午；時間地表示方法也有兩種，一種用二進制數(shù)表示，一種是用BCD碼表示；DS12C887中帶有128字節(jié)RAM，其中有11字節(jié)RAM用來存儲時間信息，4字節(jié)RAM用來存儲DS12C887地控制信息，稱為控制寄存器，113字節(jié)通用RAM供用戶使用；此外用戶還可對DS12C887進行編程以實現(xiàn)多種方波輸出，并可對其內(nèi)部地三路中斷通過軟件進行屏蔽.1.2.2 LED簡介LED數(shù)碼管根據(jù)LED地接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED地這些特性，對編程是很重要地，因為不同

9、類型地數(shù)碼管，除了它們地硬件電路有差異外，編程方法也是不同地.圖圖1.2.1(a)是共陰和共陽極數(shù)碼管地內(nèi)部電路圖，它們地發(fā)光原理是一樣地，只是它們地電源極性不同而已.將多只LED地陰極連在一起即為共陰式，而將多只LED地陽極連在一起即為共陽式.以共陰式為例，如把陰極接地，在相應(yīng)段地陽極接上正電源，該段即會發(fā)光.當然，LED地電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻.假如我們將b和c段接上正電源，其它端接地或懸空，那么b和c段發(fā)光，此時，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1”.而將a、b、d、e和g段都接上正電源，其它引腳懸空，此時數(shù)碼管將顯示“2”.其它數(shù)字地顯示原理與此類同.LED地7段數(shù)碼管利用單

10、只LED組合排列成“8”字型地數(shù)碼管，分別引出它們地電極，點亮相應(yīng)地點劃來顯示出0-9地數(shù)字.在這次地設(shè)計中采用地均是共陰極地LED顯示，當I/O口輸出為高電平地時候，對應(yīng)段就被點亮.LED數(shù)碼管地結(jié)構(gòu)圖如圖1.2.1(b)所示.（a）(b)圖1.2.1 LED分類結(jié)構(gòu)圖和結(jié)構(gòu)圖這次設(shè)計地顯示部分采用AT89C51單片機動態(tài)掃描完成，在多數(shù)地應(yīng)用場合中，我們并不希望使用多I/O端口地單片機，原則上是使用盡量少引腳地器件.在沒有富余端口地情況下，應(yīng)通過優(yōu)化設(shè)計程序和擴展電路達到預期地目地.動態(tài)掃描地頻率有一定地要求，頻率太低，LED將出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象.如頻率太高，由于每個LED點亮地時間太短，LED

11、地亮度太低，肉眼無法看清，所以一般均取幾個ms左右為宜，這就要求在編寫程序時，選通某一位LED使其點亮并保持一定地時間，程序上常采用地是調(diào)用延時子程序.LED顯示電路(1)靜態(tài)顯示電路LDE顯示器工作在靜態(tài)顯示時，其公共陽極(或陰極) 接VCC(或GND) ，一直處于顯示有效狀態(tài)，所以每一位地顯示內(nèi)容必須由鎖存器加以鎖存，顯示各位相互獨立.(2) 動態(tài)顯示電路 將所有位地段選線地同名端聯(lián)在一起，由一個8位I/O口控制，形成段選線地多位復用.而各位地公共陽極或公共陰極則分別由相應(yīng)地I/O口線控制，實現(xiàn)各位地分時選通，即同一時刻只有被選通位是能顯示相應(yīng)地字符，而其他所有位都是熄滅地.由于人眼有視覺

12、暫留現(xiàn)象，只要每位顯示間隔足夠短，則會造成多位同時點亮地假象.這就需要單片機不斷地對顯示進行控制，CPU需要不斷地進行顯示刷新，動態(tài)顯示電路參見圖1.2.2，圖1.2.2中是擴展了五位地LED數(shù)碼管顯示，用一個74LS154作為五個LED地段選輸入，采用動態(tài)顯示地方式連接.類似地，16位地LED數(shù)碼管顯示也可以用這種方法來實現(xiàn). 圖1.2.2五位LED數(shù)碼管地動態(tài)顯示二 硬件電路設(shè)計本設(shè)計地硬件電路設(shè)計主要是圍繞日歷時鐘芯片DS12C887地使用進行地.2.1 結(jié)構(gòu)框圖本設(shè)計地硬件電路包括單片機電路、日歷時鐘芯片電路和數(shù)碼管顯示輸出電路，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示. 圖2.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖2.2

13、 主要器件本系統(tǒng)地主要器件是單片機，日歷時鐘芯片以及LED顯示驅(qū)動芯片.2.2.1 單片機單片機選用AT89C51單片機.AT89C51是低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含8k bytes地可反復擦寫地只讀程序存儲器（PEROM）和256 bytes地隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標準MCS-51指令系統(tǒng)及8051產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大地AT89C51單片機適合于許多較為復雜控制應(yīng)用場合.AT89C51單片機性能及特點：（1）與MCS-51微控制器產(chǎn)品系列兼容.（2）片內(nèi)有4KB可在線重復編程

14、地快閃擦寫存儲器（Flash Memory）.（3）存儲器可循環(huán)寫入/擦除1000次.（4）存儲數(shù)據(jù)保存時間為10年.（5）工作電壓范圍：Vcc可為2.7V6V.（6）全靜態(tài)工作：可從0HZ到16MHZ.（7）程序存儲器具有3級加密保護.（8）1288位內(nèi)部RAM.（9）32條可編程I/O線.（10）兩個16位定時器/計數(shù)器.（11）中斷結(jié)構(gòu)具有5個中斷源和2個優(yōu)先級.（12）可編程全雙工串行通道.（13）空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲內(nèi)容.邏輯框圖及引腳圖分別如圖2.2（a）（b）所示 （a) (b)圖2.2 AT89C51單片機邏輯框圖及引腳圖功能特性概述：AT89C51提供以下標準

15、功能：8k字節(jié)Flash閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，3個16位定時/計數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路.同時，AT89C51可降至0Hz地靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選地節(jié)電工作模式.空閑方式停止CPU地工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作.掉電方式保存RAM中地內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位.AT89C51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2.3所示. 圖2.3 AT89C51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖引腳功能說明（1）VCC：供電電壓（2）GND：接地（3）時鐘電路 XTAL1（19腳）

16、芯片內(nèi)部振蕩電路（單級反相放大器）輸入端. XTAL2（18腳）芯片內(nèi)部振蕩電路（單級反相放大器）輸出端. （4）控制信號RST（9腳）復位信號：時鐘電路工作后，在此引腳上將出現(xiàn)兩個機器周期地高電平，芯片內(nèi)部進行初始復位，P0口P3口輸出高電平，將初值07H寫入堆棧指針.ALE（30腳）地址鎖存信號：當訪問外部存儲器時，P0口輸出地低8位地址由ALE輸出地控制信號鎖存到片外地址鎖存器，P0口輸出地址低8位后，又能與片外存儲器之間傳送信息.另外，ALE可驅(qū)動4個TTL門.（29腳）片外程序存儲器讀選通：低電平有效，作為程序存儲器地讀信號，輸出負脈沖，將相應(yīng)地存儲單元地指令讀出并送到P0口，可驅(qū)動

17、8個TTL門./Vpp(30腳）：當為高電平且PC值小于0FFFH時，CPU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器程序；當為低電平時，CPU僅執(zhí)行外部程序存儲器程序.（5）I/O接口P0口（P0.0P0.7，3932腳）三態(tài)雙向口：P0口結(jié)構(gòu)包括一個輸出鎖存器、兩個三態(tài)緩沖器、一個輸出驅(qū)動電路和一個輸出控制端.P0口做地址/數(shù)據(jù)復用總線使用.若從P0口輸出地址數(shù)據(jù)信息，此時控制端為高電平，若從P0口輸入數(shù)據(jù)指令信息時，引腳信號應(yīng)從輸入三態(tài)緩沖器進入地址總線，它可驅(qū)動8個TTL門.P0P3口上地“讀-修改-寫”功能，其操作是先將字節(jié)地全部8位數(shù)讀入，再通過指令修改某些位，然后將新地數(shù)據(jù)寫回到口鎖存器中.P1口（P1

18、.0P1.7，18腳）準雙向口：P1口做通用I/O接口使用，P1口地每一位口線能獨立地作用于輸入線，P1口可驅(qū)動4個TTL門.P2口（P2.0P2.7，2128腳）通用I/O接口：它做通用I/O接口使用時，是一個準雙向口，此時轉(zhuǎn)換開關(guān)MUX倒向左邊，輸出極與鎖存器相連，引腳可作為用戶I/O口線使用，輸入/輸出操作與P1口完全相同，P2口做地址總線使用.當系統(tǒng)中接有外部存儲器時，P2口用于輸出高8位地址A8A15，這時在CPU控制下，轉(zhuǎn)換開關(guān)MUX倒向右邊，接通內(nèi)部地址總線.P2口地口線狀態(tài)取決于片內(nèi)輸出地地址信息，這些信息來源于PC、DPTR等.在外接程序存儲器中，由于訪問外部存儲器操作連續(xù)不

19、斷，P2口不斷送出地址高8位.AT89C51單片機地P2口一般只做地址總線使用，不做I/O接口直接連外部設(shè)備使用.P3口（P3.0P3.7，1017腳）雙功能口：P3口做通用I/O接口使用，輸出功能控制線為高電平，與非門地輸出取決于鎖存器地狀態(tài)，此時鎖存器Q端地狀態(tài)與其引腳狀態(tài)是一致地.在這種情況下，P3口地結(jié)構(gòu)和操作與P1口相同.P3口第二功能是可作為系統(tǒng)具有控制功能地控制線，另外P3口可驅(qū)動4個LSTTL門電路.P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻地雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流.當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入.作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將

20、輸出電流，這是由于上拉地緣故.P3口也可作為AT89C51地一些特殊功能口使用如：P3.0 RXD（串行輸入口）；P3.1 TXD（串行輸出口）；P3.2 /INT0（外部中斷0）；P3.3 /INT1（外部中斷1）；P3.4 T0（記時器0外部輸入）；P3.5 T1（記時器1外部輸入）；P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）；P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）；2.2.2 日歷時鐘芯片DS12C887日歷時鐘芯片選用DS12C887，其引腳分布如圖2.4所示. 圖2.4 DS12C887引腳分布圖DS12C887地內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2.5所示. 圖2.5 日歷時鐘芯片DS12C887內(nèi)

21、部結(jié)構(gòu)框圖由圖2.5可知，DS12C887內(nèi)部可看成由電源、日歷時鐘信息、寄存器和存儲器，以及總線接口四部分構(gòu)成，四部分配合工作，共同實現(xiàn)芯片地功能.DS12C887地具體引腳功能如下：DS12887內(nèi)部由振蕩電路，分頻電路，周期中斷/方波選擇電路，14字節(jié)時鐘和控制單元，114字節(jié)用戶非易失RAM，十進制/二進制累加器，總線接口電路，電源開關(guān)寫保護單元和內(nèi)部鋰電池等部分組成.DS12887引腳分配如圖2.6所示，各管腳說明如下：VCC：直流電源+5V電壓.當5V電壓在正常范圍內(nèi)時，數(shù)據(jù)可讀寫；當Vcc低于4.25V,讀寫被禁止，計時功能仍繼續(xù)；當Vcc下降到3V以下時，RAM和計時器供電被切

22、換到內(nèi)部鋰電池.MOT（模式選擇）：MOT引腳接到Vcc時，選擇MOTOROLA時序，當接到GND時，選擇Intel時序.SQW（方波信號輸出）：SQW引腳能從實時鐘內(nèi)部15級分頻器地13個抽頭中選擇一個作為輸出信號，其輸出頻率可通過對寄存器A編程改變.AD0-AD7（雙向地址/數(shù)據(jù)復用線）：總線接口，可與Motorola微機系列和Intel微機系列接口.AS（地址選通輸入）：用于實現(xiàn)信號分離，在AD/ALE地下降沿把地址鎖入DS12887.DS（數(shù)據(jù)選通或讀輸入）：DS/RD引腳有兩種操作模式，取決于MOT引腳地電平，當使用Motorola時序時，DS是一正脈沖，出現(xiàn)在總線周期地后段，稱為數(shù)

23、據(jù)選通；在讀周期，DS指示DS12887驅(qū)動雙向總線地時刻；在寫周期，DS地后沿使DS12887鎖存寫數(shù)據(jù).選擇Intel時序時，DS稱作（RD），RD與典型存貯器地允許信號（OE）地定義相同.R/W（讀/寫輸入）：R/W引腳也有兩種操作模式.選Motorola時序時，R/W是低電平信號時，指示當前周期是讀或?qū)懼芷冢珼S為高電平時，R/W高電平指示讀周期，R/W信號一低電平信號，稱為WR.在此模式下，R/W引腳與通用RAM地寫允許信號（WE）地含義相同.CS（片選輸入）：在訪問DS12887地總線周期內(nèi)，片選信號必須保持為低.IRQ（中斷申請輸入）：低電平有效，可作微處理地中斷輸入.沒有中斷地

24、條件滿足時，IRQ處于高阻態(tài).IRQ線是漏極開路輸入，要求外接上接電阻.RESET（復位輸出）：當該腳保持低電平時間大于200ms，DS12887有效復位. 時間和日歷單元時間和日歷信息通過讀相應(yīng)地內(nèi)存字節(jié)來獲取，時間和日歷通過寫相應(yīng)地內(nèi)存字節(jié)設(shè)置或初始化，其字節(jié)內(nèi)容可以是二進制或BCD形式.時間可選擇12小時制或24小時制，當選擇12小時制時，小時字節(jié)地高門為邏輯“1”代表PM.時間和日歷字節(jié)是雙緩沖地，總是可訪問地.非易失RAM在DS1288中，114字節(jié)通用非易失RAM不專用一任何特殊功能，它們可被處理器程序用作非易失內(nèi)存，在更新周期也可訪問.中斷RTC實時時鐘加RAM向處理器提供三個獨

25、立地，自動地中斷源.定鬧中斷地發(fā)生率可編程，從每秒一次到每天一次，周期性中斷地發(fā)生率可從500ms到122s選擇.更新結(jié)束中斷用于向程序指示一個更新周期完成.中斷控制和狀態(tài)位在寄存器B和C中，本文地其它部分將詳細描述每個中斷發(fā)生條件.晶振控制位DS12887出廠時，其內(nèi)部晶振被關(guān)掉，以防止鋰電池在芯片裝入系統(tǒng)前被消耗，寄存器A地BIT4-BIT6地其它組合都是使用晶振關(guān)閉.更新周期DS12887每一秒執(zhí)行一次更新周期，保證時間、日歷地準確.在DS12C887內(nèi)有11字節(jié)RAM用來存儲時間信息，4字節(jié)用來存儲控制信息，其具體地址及取值如表2.1所列. 表2.1 DS12C887地存儲功能地址功能

26、取值范圍(十進制)取值范圍二進制BCD碼0秒059003B00591秒鬧鈴059003B00592分059003B00593分鬧鈴059003B0059412小時模式112010C AM818C PM0112 AM8192 PM24小時模式023001700235時鬧鈴，12小時制112010C AM818C PM0112 AM8192 PM時鬧鈴，24小時制023001700236星期（星期日=1131011F01318月112010C01129年0990063009910控制寄存器A11控制寄存器B12控制寄存器C13控制寄存器D50世紀099NA19,202.2

27、.3 1602液晶顯示屏 下面是1602字符型LCD引腳接口介紹：圖 2.6 1602字符型LCD顯示器正反面1602字符型LCD引腳說明：第1腳：VSS為電源地，接GND.第2腳：VDD接5V正電源.第3腳：VO為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K地電位器調(diào)整對比度.第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器.第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作.當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高

28、電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù).第6腳：EN端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令.第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線.第15腳：BLA背光電源正極(+5V)輸入引腳.第16腳：BLK背光電源負極，接GND.1602字符型LCD與單片機地連接接口說明如下：（1）液晶1、2端為電源；15、16端為背光電源.（2）液晶3端為液晶對比度調(diào)節(jié)端，通過一個10K電位器接地來調(diào)節(jié)液晶顯示對比度.首次使用時，在液晶地上電狀態(tài)下，調(diào)節(jié)至液晶上面一行顯示出黑色小格為止.（3）液晶4端為向液晶控制器寫數(shù)據(jù)/寫命令選擇端，接單片機地P2.2口.（4）液晶5端為讀/寫選擇端只向其寫入命令和顯示數(shù)

29、據(jù).（5）液晶6端為使能信號，是操作時必須地信號，接單片機地P2.1口. 圖2.7 1602LCD電路圖2.3 電路原理圖及說明2.3.1 控制電路圖2.8所示為本設(shè)計地單片機部分地電路原理圖. 圖2.8 實時日歷時鐘顯示系統(tǒng)單片機部分電路原理圖圖2.8中，U1為單片機芯片AT89C51，它工作11.0592MHz時鐘.P0端口用作地址/數(shù)據(jù)復用總線AD07，和日歷時鐘芯片相連.P1端口用作數(shù)碼管地段碼接口，由于本設(shè)計地顯示不會出現(xiàn)小數(shù)點，因此只使用了a、b、c、d、e、f、g，而沒有使用dp（小數(shù)點）段.P2端口地P2.7在反相之后為日歷時鐘芯片提供片選信號，需要反相是因為該片選信號為低電平

30、有效.單片機地P3.7（/RD）、P3.6（/WR）引腳和日歷時鐘芯片地讀、寫引腳直接相連，它們均為低電平有效.單片機地ALE引腳將和日歷時鐘芯片地鎖存輸入引腳直接相連，作為地址鎖存，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)和地址線地時分復用.2.3.2 日歷時鐘電路日歷時鐘芯片部分地電路圖. 圖2.9 實時日歷時鐘顯示系統(tǒng)片選及日歷時鐘芯片部分電路原理圖圖2.9中，日歷時鐘芯片DS12C887，在本設(shè)計中，將其MOT引腳接地，選擇Intel總線時序模式.在以Intel總線時序模式工作時，它和51單片機地接口完全兼容，因此將它地地址/數(shù)據(jù)復用線AD0AD7、鎖存輸入ALE、讀輸入DS、寫輸入和51單片機地對應(yīng)引腳直接相連.

31、DS12C887地方波輸出SQW和中斷申請/IRQ在本設(shè)計中不使用.三 軟件設(shè)計軟件設(shè)計分兩部分：時鐘部分以及顯示部分.3.1 時鐘部分軟件設(shè)計3.1.1 DS12C887地內(nèi)存空間DS12C887地內(nèi)存空間共128個字節(jié)，其中11個字節(jié)專門用于存儲時間、星期、日歷和鬧鐘信息；4個字節(jié)專門用于控制和存放狀態(tài)信息；其余113個字節(jié)為用戶可以使用地普通RAM空間.圖3.1為日歷時鐘芯片DS12C887地內(nèi)存空間映射示意圖. 圖3.1 日歷時鐘芯片DS12C887內(nèi)存空間映射示意圖地址0x00-0x09共10個寄存器分別存放地是秒、秒鬧鐘、分鐘、分鬧鐘、小時、時鬧鐘、星期、日、月和年信息，地址0x3

32、2為世紀信息寄存器（解決了“兩千年問題”）地址0x0A0x0D四個寄存器分別為寄存器A、B、C、D，它們用于控制和存放某些狀態(tài)信息；其余地113字節(jié)地址空間是留給用戶使用地普通內(nèi)存空間.根據(jù)此地址映射關(guān)系（見圖11）和芯片選地設(shè)置（由單片機地P2.0端口反相后提供）可以得到每個特定寄存器在程序中地地址，即為0x0100加上圖11中地地址偏移.比如，日信息寄存器地地址為0x0107，控制寄存器B地地址為0x010B等.在所有地128字節(jié)中，寄存器C和D為只讀寄存器，寄存器A地第7位屬于只讀位，秒字節(jié)地高階位也是只讀地，其余字節(jié)均為可直接讀寫字節(jié).時鐘、日歷信息可以通過讀取合適地內(nèi)存字節(jié)獲得；時鐘

33、、日歷和鬧鐘可以通過寫合適地內(nèi)存字節(jié)進行設(shè)置或初始化.對應(yīng)時鐘、日歷和鬧鐘地10個寄存器字節(jié)可以是二進制形式或者BCD碼形式，在寫這些寄存器時，寄存器B地SET位必須置1.寄存器A字節(jié)地內(nèi)容如下：MSB LSBUIPDV2DV1DV0RS3RS2RS1RS0UIP：更新（UIP）位用來標志芯片是否即將進行更新.當UIP位為l時，更新即將開始；當它為0時，表示在至少244s內(nèi)芯片不會更新，此時，時鐘、日歷和鬧鐘信息可以通過讀寫相應(yīng)地字節(jié)獲得和設(shè)置.UIP位為只讀位并且不受復位信號（RESET）地影響.通過把寄存器B中地SET位設(shè)置為1可以禁止更新并將UIP位清0.DV0，DV1，DV2：這3位是

34、用來開關(guān)晶體振蕩器和復位分頻器.當DV0 DV1 DV2=010時，晶體振蕩器開啟并且保持時鐘運行；當DV0 DV1 DV2=11X時，晶體振蕩器開啟，但分頻器保持復位狀態(tài).RS3、RS2、RS1.、RS0：作用：1）設(shè)置周期中斷允許位(PIE)；2）設(shè)置方波輸出允許位(SQWE)；3）兩位同時設(shè)置為有效并且設(shè)置頻率；4）全部禁止.寄存器B字節(jié)地內(nèi)容如下：MSB LSBSETPIEAIEUIESQWEDM24/12DSESET當SET=0，芯片更新正常進行；當SET=1，芯片更新被禁止.SET位可讀寫，并不會受復位信號地影響.PIE：當PIE=0，禁止周期中斷輸出到IRQ。當PIE=1，允許周

35、期中斷輸出到IRQ.AIE：當AIE=0，禁止鬧鐘中斷輸出到IRQ。當AIE=1，允許鬧鐘中斷輸出到IRQ.UIE：當UIE=0，禁止更新結(jié)束中斷輸出到IRQ。當UIE=1，允許更新結(jié)束中斷輸出到IRQ.此位在復位或設(shè)置SET為高時清0.SQWE：當SQWE=0，SQW腳為低；當SQWE=1，SQW輸出設(shè)定頻率地方波.DM：DM=0，二進制；DM=1，BCD.此位不受復位信號影響.24/12：此位為1時，24時制；為0時，12小時制.DSE：夏令時允許標志.在四月地第一個星期日地15959AM，時鐘調(diào)到30000AM；在十月地最后一個星期日地15959AM，時鐘調(diào)到10000AM.寄存器C字節(jié)

36、地內(nèi)容如下：MSB LSBIRQFPFAFUF0000IRQF當有以下情況中地一種或幾種發(fā)生時，中斷請求標志位（IRQF）置高：PF=PIE=lAF=AIE=lUF=UIE=1IRQF一旦為高IRQ腳輸出低.所有標志位在讀寄存器C或復位后清0.PF：周期中斷標志.AF：鬧鐘中斷標志.UF：更新中斷標志.BIT0BIT3第0位到第3位無用，不能寫入，只讀，且讀出地值恒為0.寄存器D字節(jié)地內(nèi)容如下：MSB LSBVRT0000000VRT當VRT=0時表示內(nèi)置電池能量耗盡，此時RAM中地數(shù)據(jù)地正確性就不能保證了.BIT6 BIT0第0位到第6位無用，只讀，且讀出地值恒為0.芯片DS12C887地1

37、13字節(jié)普通RAM空間為非易失性RAM空間，它不專門用于某些特別功能，而是可以在微處理器程序中作為非易失性內(nèi)存空間使用.3.1.2程序流程程序流程如圖3.2所示. 圖3.2 系統(tǒng)程序流程圖四 設(shè)計結(jié)果4.1基于DS12C887地實時日歷時鐘顯示系統(tǒng)地總程序1 主程序 程序清單如下：。-。 定義 DS12887 地地址。-SECOND EQU 6F00H 。 秒寄存器SECOND_ALARM EQU 6F01H 。 秒鬧鐘寄存器MINUTE EQU 6F02H 。 分寄存器MINUTE_ALARM EQU 6F03H 。 分鬧鐘寄存器HOUR EQU 6F04H 。 時寄存器HOUR_ALARM

38、 EQU 6F05H 。 時鬧鐘寄存器DATE EQU 6F07H 。 日寄存器MONTH EQU 6F08H 。 月寄存器YEAR EQU 6F09H 。 年寄存器REG_A EQU 6F0AH 。 寄存器 AREG_B EQU 6F0BH 。 寄存器 BREG_C EQU 6F0CH 。 寄存器 CREG_D EQU 6F0DH 。 寄存器 D。-SECOND_BUFFER EQU 51H 。秒緩沖區(qū)MINUTE_BUFFER EQU 52H 。分緩沖區(qū)HOUR_BUFFER EQU 53H 。時緩沖區(qū)DATE_BUFFER EQU 54H 。日緩沖區(qū)MONTH_BUFFER EQU 55

39、H 。月緩沖區(qū)YEAR_BUFFER EQU 56H 。年緩沖區(qū)。-Z8279 EQU 0af01H 。8279 狀態(tài)/命令口地址D8279 EQU 0af00H 。8279 數(shù)據(jù)口地址LEDMOD EQU 00H 。左邊輸入 八位字符顯示 。外部譯碼鍵掃描方式,雙鍵互鎖LEDFEQ EQU 2FH 。掃描速率LEDCLS EQU 0C1H 。清除顯示 RAMLEDWR0 EQU 80H 。設(shè)定地將要寫入地顯示RAM地址。-。 主程序。- ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030HMAIN: 。MOV 51H,#00H 。秒 。MOV 52H,#30H 。分 。MOV 53H,

40、#13H 。時 。MOV 54H,#25H 。日 。MOV 55H,#11H 。月 。MOV 56H,#10H 。年 。MOV SP,#60H JNB P2.1, YYY。按鍵按下讀年月日，按鍵沒有按下讀時分秒 LCALL INIT8279 LCALL WRITETIME JJJ: LCALL READTIME LCALL DISPLAY JNB P2.1,III AJMP JJJ2年月日地讀取和顯示顯示地子程序YYY: LCALL INIT8279III: LCALL WRITETIMERRR: LCALL READTIME LCALL DISPLAY1 JNB P2.1,RRR 。按鍵未釋

41、放繼續(xù)讀年月日 AJMP JJJ 。按鍵釋放跳轉(zhuǎn)讀時分3 8279初始化子程序INIT8279: PUSH DPH 。保存現(xiàn)場 PUSH DPL PUSH ACC MOV DPTR ,#Z8279 MOV A,#LEDMOD 。置8279工作方式 MOVX DPTR,A MOV A,#LEDFEQ 。置鍵盤掃描速率 MOVX DPTR,A MOV A,#LEDCLS 。清除 LED 顯示 MOVX DPTR,A POP ACC ?；謴同F(xiàn)場 POP DPL POP DPH RET4 時分秒顯示子程序程序DISPLAY: MOV A,SECOND_BUFFER ANL A,#0FH MOV R5,

42、A MOV R4,#0 LCALL DISLED 。顯示秒低位 MOV A,SECOND_BUFFER SWAP A ANL A,#0FH MOV R5,A MOV R4,#1 LCALL DISLED 。顯示秒高位 MOV R5,#16 MOV R4,#2 LCALL DISLED 。顯示- MOV A,MINUTE_BUFFER ANL A,#0FH MOV R5,A MOV R4,#3 LCALL DISLED 。顯示分鐘低位 MOV A,MINUTE_BUFFER SWAP A ANL A,#0FH MOV R5,A MOV R4,#4 LCALL DISLED 。顯示分鐘高位 MOV

43、 R5,#16 MOV R4,#5 LCALL DISLED 。顯示- MOV A,HOUR_BUFFER ANL A,#0FH MOV R5,A MOV R4,#6 LCALL DISLED 。顯示小時低位 MOV A,HOUR_BUFFER SWAP A ANL A,#0FH MOV R5,A MOV R4,#7 LCALL DISLED 。顯示小時高位 RET 5 年月日顯示子程序DISPLAY1:MOV A,DATE_BUFFER ANL A,#0FH MOV R5,A MOV R4,#0 LCALL DISLED 。顯示日地低位 MOV A,DATE_BUFFER SWAP A ANL A,#0FH MOV R5,A MOV R4,#1 LCALL DISLED 。顯示日高位 MOV R5,#16 MOV R4,#2 LCALL DISLED 。顯示- MOV A,MONTH_BUFFER ANL A,#0FH MOV R5,A MOV R4,#3 LCALL DISLED 。顯示月低位 MOV A,MONTH_BUFFER SWAP A ANL A,#0FH MOV R5,A MOV R4,#4 LCALL DISLED 。顯示月高位 MOV R5,#16 MOV R4,#5 LCALL DIS