項目12簡易萬年歷分析

1、工程12簡易萬年歷學習目標1、 通過對萬年歷的設計，進一步熟練掌握單片機編程的方法和思想；2、 通過對萬年歷的設計，掌握時鐘芯片DS1302的使用方法；3、 通過對萬年歷的設計，增強對單片機的興趣及動手能力， 并在此過程中學會對程序的 逐步調試；工程導入t：Stc89c51圖1總體框架圖8位8段數碼管作為顯利用DS1302芯片進行計時，并且可以與單片機進行數據交換;示局部。相關知識DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片，內含有一個實時時鐘、日歷和 31字 節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與單片機進行通信實時時鐘/日歷電路。提供秒分時日日，僅需用期？月年的信息，每月的天數和閏年的天

2、數可自動調整時鐘操作可通過AM/PM指示決定采用 24或12小時格式。DS1302與單片機之間能簡單地米用同步串行的方式進行通信到三個口線：1-RES復位，2-I/O數據線，3-SCLK串行時鐘。時鐘/RAM的讀/寫數據以一 個字節(jié)或多 達31個字節(jié)的字符組方式通信。DS1302應用原理圖如圖2所示:GNDvccS1 mAI I1%ll 1Il J 節(jié)Y1If7 pdJ扌of P3.64* PJRST圖2DS1302原理圖各引腳功能如下：Vcc1 :主電源；Vcc2 :備份電源。當 Vcc2Vcc1+0.2V 時，由 Vcc2 向 DS1302 供電，當 Vcc2 Vcc1 時，由Vcc1向D

3、S1302供電；SCLK :串行時鐘，輸入，控制數據的輸入與輸出；I/O:三線接口時的雙向數據線；CE :輸入信號，在讀、寫數據期間，必須為高。該引腳有兩個功能：第一，CE開始控制字訪問移位存放器的控制邏輯；其次，CE提供結束單字節(jié)或多字節(jié)數據傳輸的方法。表-1 DS1302管腳X1 X232.758KHZ晶振管腳GND地RST復位I/O數據輸入/輸出引腳SCLK串行時鐘Vcc1 Vcc2電源供電管腳(1)時鐘芯片DS1302的工作原理：DS1302在每次進行讀、寫程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “ C接著把RST端置“1最后才給予SCLK脈沖；讀/寫時序如下列圖所示。為DS1302的控

4、制字，此控制字的位7必須置1，假設為0那么不能把對DS1302進行讀寫數據。對于位 6，假設對程序進行讀/寫時RAM=1 ,對時間進行讀/ 寫時，CK=0。位1至位5指操作單元的地址。位 0是讀/寫操作位， 進行讀操作時，該位為 1;該位為0 那么表示進行的是寫操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開始輸入/輸出的。表6為DS1302的日歷、時間存放器內容：“ CH是時鐘暫停標志位，當該位為1時，時鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當該位為0時，時鐘開始運行?！?WP是寫保護位，在任何的對時鐘和 RAM的寫操作之前， WP必須為0。當“ WP為1時，寫保護位防止對任一存放器的寫操作。DS1302的

5、控制字節(jié)DS1302的控制字如表-1所示?？刂谱止?jié)的高有效位位7必須是邏輯1 ,如果它為0,那么不能把數據寫入 DS1302中，位6如果0,那么表示存取日歷時鐘數據，為1表示存取RAM數據；位5至位1指示操作單元的地址；最低有效位位0如為0表示要進行寫操作，為3數據輸入輸出I/O在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數據被寫入DS1302，數據輸入1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出從低位即位0開始。同樣，在緊跟DS1302的數據，讀出數據時從低位0位到高位7。如下列圖1所示単字節(jié)諛d5CJUE.小TLrJ bJJTLTL

6、T VI/OAO-A2A3MDID2年字節(jié)寫h.i b| “ u I m_rJ1/3/MJALA2A3A4丄乂。ClDZ圖3DS1302讀/寫時序圖DS1302的存放器BCDDS1302有12個存放器，其中有 7個存放器與日歷、時鐘相關，存放的數據位為碼形式，其日歷、時間存放器及其控制字見表-3。表-3 DS1302的日歷、時間存放器寫寄存器讀寄存器Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit080H81HCH10秒秒82H83H10分分84H85H12 / 24010時時AM /PM86H87H0010日日88H89H00010月月8AH8BH00000星期8CH8DH10

7、年年8EH8FHWP0000000此外，DS1302還有年份存放器、控制存放器、充電存放器、時鐘突發(fā)存放器及與RAM相關的存放器等。時鐘突發(fā)存放器可一次性順序讀寫除充電存放器外的所有存放器內容。DS1302與RAM相關的存放器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個8位的字節(jié)，其命令控制字為COH- FDH其中奇數為讀操作，偶數為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM存放器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個字節(jié)，命令控制字為FEH 寫、FFH 讀。任務實施1硬件設計工作原理最根本局部是利用DS1302芯片的時鐘功能，單片機只需要給DS1302初值,然后不斷的從DS130

8、2中讀取數據并在數碼管中顯示，減少了單片機內部資源的占用卜narkTT圖4系統(tǒng)硬件原理圖(2)軟件設計程序文件1 : / 1)-DS1302.H#ifndef DS1302 H #define DS1302 H/-包含頭文件-/#in clude#in clude/-重定義關鍵詞-/#if ndef uchar#defi ne uchar un sig ned char#en dif#if ndef uint#defi ne uint un sig ned int#en dif/-定義 ds1302 使用的 10 口 -/sbit DSIO=P3 A4;sbit RST=P3A5;sbit S

9、CLK=P3A6;/- 定義全局函數 -/void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat); uchar Ds1302Read(uchar addr);void Ds1302Init();void Ds1302ReadTime();/- 參加全局變量 -/ extern uchar TIME7; / 參加全局變量#endif程序文件 2 ：/ 2)-DS1302.c#includeds1302.h/-DS1302 寫入和讀取時分秒的地址命令-/- 秒分時日月周年 最低位讀寫位 ; /uchar codeuchar code READ_RTC_ADDR7 = 0x8

10、1, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8b, 0x8d; WRITE_RTC_ADDR7 = 0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c;-/-DS1302 時鐘初始化 2021 年 1 月 1 日星期二 12 點 00 分 00 秒。 - - 存儲順序是秒分時日月周年 ，存儲格式是用 BCD 碼 -/ uchar TIME7 = 0, 0, 0x12, 0x01, 0x01, 0x02, 0x13;* 函 數 名: Ds1302Write* 函數功能: 向 DS1302 命令地址 +數據* 輸 入: addr ， dat* 輸 出:

11、無*void Ds1302Write(uchar addr ， uchar dat) uchar n;RST = 0;_nop_();SCLK = 0;/先將SCLK置低電平 _nop_();RST = 1; /然后將RST(CE置高電平 _nop_();for (n=0; n= 1;SCLK = 1;/數據在上升沿時，DS1302讀取數據_nop_(); SCLK = 0;_nop_();for (n=0; *8; n+)/ 寫入 8 位數據DSIO = dat & 0x01;dat = 1;SCLK = 1;/數據在上升沿時，DS1302讀取數據_nop_();SCLK = 0;_nop_

12、();RST = 0;/傳送數據結束_nop_();* 函數名：Ds1302Read*函數功能:讀取一個地址的數據*輸入:addr*輸出:dat* /uchar Ds1302Read(uchar addr)uchar n ,dat,dat1;RST = 0;_nop_();SCLK = 0;/先將SCLK置低電平。_nop_();RST = 1;/然后將RST(CE置高電平。_nop_();for(n=0; *8; n+)/ 開始傳送八位地址命令DSIO = addr & 0x01 ;/數據從低位開始傳送 addr = 1; SCLK = 1;/數據在上升沿時，DS 1 302讀取數據_nop

13、_();SCLK = 0;/DS1302 下降沿時，放置數據_nop_();_nop_()；for(n=0; *8; n+) 讀取 8 位數據datl = DSIO;/從最低位開始接收dat = (dat1) | (dat17);SCLK = 1;_nop_();SCLK = 0;/DS1302 下降沿時，放置數據 _nop_();RST = 0;_nop_(); /以下為DS1302復位的穩(wěn)定時間,必須的SCLK = 1;_nop_();DSIO = 0;_nop_();DSIO = 1;_nop_();return dat;*函數名Ds1302l nit函數功能初始化DS1302*void

14、 Ds1302l nit()uchar n;Ds1302Write(0x8E,0X00);/禁止寫保護，就是關閉寫保護功能for (n=0; *7; n+) 寫入7個字節(jié)的時鐘信號：分秒時日月周年Ds1302Write(WRITE_RTC_ADDR n,TIME n );/翻開寫保護功能Ds1302Write(0x8E,0x80);*函數名函Ds1302ReadTime數功能輸讀取時鐘信息*/void Ds1302ReadTime()uchar n;for (n=0; *7; n+) 讀取7個字節(jié)的時鐘信號：分秒時日月周年TIME n = Ds1302Read(READ_RTC_ADDR n)

15、;程序文件3 :/ 2)-mai n.c*實驗名:DS1302時鐘顯示試驗*實驗說明:數碼管顯示時鐘信息*連接方式:見連接圖*注意:*#in clude#i ncludeds1302.h/-定義使用的10-/#defi ne GPI0_DIG P0 sbit LSA=P2 A2;sbit LSB=P2A3;sbit LSC=P2A4;/-定義全局變量 -/un sig ned char code DIG_CODE17= 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; 0、1、2、3

16、、4、5、6、7、8、9、A b、C、d、E、F 的顯示碼 unsigned char DisplayData8;/用來存放要顯示的8位數的值 /-聲明全局變量-/ void DigDisplay();*函數名:mai n*函數功能:主函數*輸入:無*輸出:無*void mai n()Ds1302I ni t(); while(1)Ds1302ReadTime();DisplayData0DIG_CODETIME2/16;/時= DisplayData1DIG_CODETIME2&0x0f;= DisplayData20x40;= DisplayData3DIG_CODETIME1/16;/分

17、= DisplayData4DIG_CODETIME1&0x0f;DisplayData5 = 0x40;DisplayData6 = DIG_CODETIME0/16;/ 秒DisplayData7 = DIG_CODETIME0&0x0f;DigDisplay();* 函 數 名* 函數功能* 輸入* 輸出: DigDisplay: 使用數碼管顯示: 無: 無*void DigDisplay()unsigned char i;unsigned int j; for(i=0;i8;i+)switch(i) / 位選，選擇點亮的數碼管，case(0):LSA=O;LSB=O;LSC=O; br

18、eak; 顯示第 0 位 case(1):LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;顯示第1 位case(2):LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;顯示第2 位case(3):LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;顯示第3 位case(4):LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;顯示第4 位case(5):LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;顯示第5 位case(6):LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;顯示第6 位case(7):LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;顯示第7 位GPIO_DIG=Displ

19、ayDatai; 發(fā)送段碼j=50;/ 掃描間隔時間設定while(j-);GPIO_DIG=0x00; 消隱知識拓展DS12887 是美國達拉斯半導體公司推出的并行時鐘芯片，采用 片所需的晶振和外部鋰電池相關電路集于芯片內部，同時它與目前 鐘芯片 MC146818B 和 DS1287 管腳兼容，可直接替換。采用CMOS 技術制成，把時鐘芯IBM AT 計算機常用的時DS12887 芯片設計的時鐘電路勿需任何外圍電路并具有良好的微機接口DS12887 芯片具有微功耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，可廣泛用于各種需要較高精度的實時時鐘場合中。其主要功能如下：(1) 內含一個鋰電池，斷電情況