倒數(shù)計(jì)時(shí)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(修改)

1、河北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄摘要.1關(guān)鍵詞.2前言.51設(shè)計(jì)要求與方案論證.61.1設(shè)計(jì)要求.61.2 方案論證61.2.1 方案一 用PCF8563實(shí)現(xiàn)戶外倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)61.2.2方案二 基GPS的高精度倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)71.2.3 方案三 AT89C51和時(shí)鐘芯片DS12C887實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)813本章小結(jié)82 時(shí)鐘芯片DS12C887.92.1. DS12C887的概述和功能特點(diǎn).92.2. DS12C887的內(nèi)部功能102.3 硬件接口電路112.4 本章小結(jié)123整體方案設(shè)計(jì)及工作原理.133.1典型硬件電路原理圖.133.2 各模塊功能介紹143.2.1 時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生單元14

2、3.2.2 控制模塊153.2.3 顯示模塊163.3 倒計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換計(jì)算173.4 本章小結(jié)174本設(shè)計(jì)相應(yīng)部分的軟件介紹.184.1總體功能程序?qū)崿F(xiàn)的流程圖. .184.2時(shí)鐘芯片DS12C887的初始化程序194.3實(shí)時(shí)時(shí)間的讀取程序214.4倒計(jì)時(shí)部分的軟件實(shí)現(xiàn)原理.224.5 本章小結(jié)23 總結(jié).24 參考文獻(xiàn).25 致謝.26.II 摘 要 在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，倒數(shù)計(jì)時(shí)器隨處可見，比如在香港回歸和澳門回歸時(shí)，大陸同胞以設(shè)立倒計(jì)時(shí)器的方式表示其迫切的心情。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,常常需要一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘供定時(shí)，測控之用。單片機(jī)中都集成有定時(shí)器，配合軟件可以作為系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)，構(gòu)成一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘。通常定

3、時(shí)器工作在中斷方式，因此它將頻繁地中斷CPU的工作。倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)中采用DS12C887時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)其功能。倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)中采用8個(gè)LED顯示日時(shí)分秒。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；時(shí)鐘芯片；DS12C887；倒計(jì)時(shí)I前言在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，倒計(jì)時(shí)器隨處可見，2008年的 奧運(yùn)會(huì)，即將舉行的高考都用到倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)，方便大家準(zhǔn)確的知道需要準(zhǔn)備的時(shí)間，DS12C887是美國達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司最新推出的時(shí)鐘芯片，采用CMOS技術(shù)制成，把時(shí)鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關(guān)電路集于芯片內(nèi)部，同時(shí)它與目前 IBM AT計(jì)算機(jī)常用的時(shí)鐘芯片MC146818B和DS1287管腳兼容，可直接替換。采用DS12C887芯片設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路勿需任

4、何外圍電路并具有良好的微機(jī)接口。用作計(jì)時(shí)器的方法有幾種，但是隨著單片機(jī)應(yīng)用越來越廣泛，倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)采用單片機(jī)和時(shí)鐘芯片制作比較簡單且價(jià)格合理，工作穩(wěn)定可靠、響應(yīng)速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，具有數(shù)字顯示和工作狀態(tài)顯示功能，是大部分工作人員的首選。電路中采用了AT89C51，4511 DS12C887等，采用共陰型數(shù)碼管，本設(shè)計(jì)原理簡單，易懂，操作方便，實(shí)用性能比較好。倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)是單片機(jī)系統(tǒng)的簡單應(yīng)用。它是由硬件和軟件相配合使用的，這樣可以彌補(bǔ)硬件成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，提高響應(yīng)速度。該倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,適用于家庭以及學(xué)校。1設(shè)計(jì)要求與方案論證 實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)可以有多種方案，不同的方案要求與實(shí)現(xiàn)的功能不一樣

5、，本章主要是對(duì)幾種方案進(jìn)行論證與比較，選擇比較合適的方案來實(shí)現(xiàn)基本要求和功能。1.1 設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)要求用單片機(jī)和日歷時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)一個(gè)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確顯示出設(shè)定時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間之間的倒計(jì)時(shí)間值，分別用8個(gè)LED數(shù)碼管顯示天數(shù)、時(shí)、分、秒的數(shù)值。1.2 方案論證1.2.1 方案一 用PCF8563實(shí)現(xiàn)戶外倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案：整個(gè)系統(tǒng)由時(shí)鐘芯片、中央處理單元、譯碼、驅(qū)動(dòng)、顯示、鍵盤幾部分構(gòu)成。系統(tǒng)框圖如圖1.1所示戶外倒計(jì)時(shí)顯示LED點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)ULN2003時(shí)鐘芯片PCF8563時(shí)間顯示數(shù)碼管譯碼MC14513移位LED中央處理器CPU選擇74LS145鍵 盤圖12 1方案一的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

6、框圖這個(gè)方案的實(shí)用性較強(qiáng)的倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)，可用于大型節(jié)日或活動(dòng)的倒計(jì)時(shí)間實(shí)現(xiàn)。硬件電路和軟件實(shí)現(xiàn)都比較完整。但它硬件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，簡單的設(shè)計(jì)制作難以完成該電路，因此不適合選用這個(gè)方案來實(shí)現(xiàn)。1.2.2方案二 基于GPS的高精度倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基于GPS的高精度，倒計(jì)時(shí)牌是衛(wèi)星測時(shí)技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)三者的有機(jī)結(jié)合。從功能模塊上看，整個(gè)系統(tǒng)分為GPS測時(shí)接收系統(tǒng)和時(shí)鐘顯示系統(tǒng)，它主要完成以下功能：（1） 定時(shí)接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行識(shí)別和緩存；（2）對(duì)GPS測時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，以使編碼格式適于接收； （3）在給定時(shí)間內(nèi)刷新DS12C887型時(shí)鐘的時(shí)間； （4）讀DS12C887時(shí)間，進(jìn)

7、行倒計(jì)時(shí)換算并顯示。基于GPS的高精度倒計(jì)時(shí)牌的硬件結(jié)構(gòu)較為簡單，它包括控制模塊和顯示模塊兩部分。本方案系統(tǒng)的精度高，硬件電路和軟件實(shí)現(xiàn)都比較簡單，能準(zhǔn)確顯示出倒計(jì)時(shí)的天數(shù)、時(shí)、分、秒，具有很強(qiáng)的實(shí)用功能。但其硬件電路的實(shí)現(xiàn)價(jià)格比較高。不適合簡單的實(shí)驗(yàn)性制作使用，因此不采用這個(gè)方案來實(shí)現(xiàn)。1.2.3方案三 用 AT89C51和 時(shí)鐘芯片DS12C887來實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)這個(gè)方案是用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12C887來產(chǎn)生實(shí)時(shí)的時(shí)間，單片機(jī)讀取時(shí)鐘芯片DS12C887的時(shí)間后，將其轉(zhuǎn)化為與預(yù)設(shè)時(shí)間的倒計(jì)時(shí)間。再通過顯示部分顯示出來，顯示部分由8個(gè)LED數(shù)碼管構(gòu)成，能夠顯示出倒計(jì)時(shí)的天數(shù)、時(shí)、分、秒的數(shù)值

8、。其原理框圖如圖12 3所示數(shù)碼管顯示部分單片機(jī)處理單元時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生單 元圖12 3方案三原理框圖這個(gè)方案的硬件結(jié)構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)都較簡單，所用硬件價(jià)格合理。很適合用較簡單的設(shè)計(jì)制作來實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的功能。所以本設(shè)計(jì)選用這個(gè)方案來 實(shí)現(xiàn)目的，本設(shè)計(jì)將詳細(xì)論述這一方案的實(shí)現(xiàn)過程及原理。1.3 本章小結(jié) 該章明確了設(shè)計(jì)要求與任務(wù)，詳細(xì)闡述了用PCF8563實(shí)現(xiàn)戶外倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)、基GPS的高精度倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)、用 AT89C51和時(shí)鐘芯片DS12C887來實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)這三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)每個(gè)方案都進(jìn)行了說明并比較最終確定了選用AT89C51和時(shí)鐘芯片DS12C887來實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)，這個(gè)方案比較適合

9、實(shí)驗(yàn)制作軟件硬件都比較完整，硬件價(jià)格合理，以下章節(jié)都對(duì)選定的這個(gè)方案進(jìn)行詳細(xì)的解釋和原理說明。2時(shí)鐘芯片DS12C887 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯DS12C887是這個(gè)設(shè)計(jì)方案選用的核心部件之一，本章對(duì)DS12C887的芯片做一下簡單介紹以及其內(nèi)部功能有一個(gè)簡單了解，對(duì)它如何與單片機(jī)聯(lián)合工作以及硬件接口電路。2.1 DS12C887的概述和功能:DS12C887是美國達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司最新推出的時(shí)鐘芯片，。采用DS12C887芯片設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路勿需任何外圍電路并具有良好的微機(jī)接口。，可廣泛用于各種需要較高精度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘場合中。其主要功能如下：   (1)內(nèi)含一個(gè)鋰電池，斷電情況運(yùn)行十年以上

10、不丟失數(shù)據(jù)。   (2)計(jì)秒、分、時(shí)、天、星期、日、月、年，并有閏年補(bǔ)償功能。   (3)二進(jìn)制碼或BCD碼表示時(shí)間、日歷和定鬧。   (4)12小時(shí)或24小時(shí)制，12小時(shí)時(shí)鐘模式帶有PM和AM指導(dǎo)，有夏令時(shí)功能。   (5)MOTOROLA和INTEL總線時(shí)序選擇 （6）SQW方波輸出信號(hào)（7）有128個(gè)RAM單元與軟件音響器，其中14個(gè)作為字節(jié)時(shí)鐘和控制寄存器，114字節(jié)為通用RAM，所有RAM單元數(shù)據(jù)都具有掉電保護(hù)功能。2.2 DS12C887的內(nèi)部功能2.2.1 時(shí)間

11、、日歷和定鬧單元時(shí)間和日歷信息通過讀相應(yīng)的內(nèi)存字節(jié)來獲取，時(shí)間、日歷和定鬧通過寫相應(yīng)的內(nèi)存字節(jié)設(shè)置或初始化，其字節(jié)內(nèi)容可以是十進(jìn)制或BCD形式。時(shí)間可選擇12小時(shí)制或24小時(shí)制，當(dāng)選擇12小時(shí)制時(shí)，小時(shí)字節(jié)搞位為邏輯“1”代表PM。時(shí)間、日歷和定鬧字節(jié)是雙緩沖的，總是可訪問的。每秒鐘這10個(gè)字節(jié)走時(shí)1 秒，檢查一次定鬧條件，如在更新時(shí)，讀時(shí)間和日歷可能引起錯(cuò)誤。三個(gè)字節(jié)的定鬧字節(jié)有兩種使用方法。第一種，當(dāng)定鬧時(shí)間寫入相應(yīng)時(shí)、分、秒定鬧單元，在定允許鬧位置高的條件下，定鬧中斷每天準(zhǔn)時(shí)起動(dòng)一次。第二種，在三個(gè)定鬧字節(jié)中插入一個(gè)或多個(gè)不關(guān)心碼。不關(guān)心碼是任意從C到FF的16進(jìn)制數(shù)。當(dāng)小時(shí)字節(jié)的不關(guān)心

12、碼位置位時(shí)，定鬧為小時(shí)發(fā)生一次由于相線小時(shí)和分鐘定鬧字節(jié)置不關(guān)心位時(shí)，每分鐘定鬧一次；當(dāng)三個(gè)字節(jié)都置不關(guān)心位時(shí)，每秒中斷一次。2.2.2 更新周期DS12C887每秒執(zhí)行一次更新周期還比較每一定鬧字節(jié)與相應(yīng)的時(shí)間字節(jié)，如果匹配號(hào)三個(gè)字節(jié)都是不關(guān)心碼，則產(chǎn)生一次定鬧中斷。（如表222所示） 表222 周期中斷速率和輸出方波頻率RS3RS2RS1RS0周期性中斷頻率SQW方波頻率0000不允許無輸出000130.517us32.768khz001061.035us16.384khz0011122.070us8.192khz0100244.141us4.096khz0101488.281us2.04

13、8khz0110976.5625us1.024khz01111.953125ms512hz10003.90625ms256hz10017.8125ms128hz101015.625ms64hz101131.25ms32hz110062.5ms16hz1101125ms8hz1110250ms4hz1111500ms2hz2.3硬件接口電路DS12C887時(shí)鐘芯片和89C51單微機(jī)的接口電路如圖231所示。模式選擇腳MOT拉地，不選擇INTEL時(shí)序，選擇DS12C887時(shí)鐘芯片的地址總線及AS端口和89C51單片微機(jī)的P0及ALE端直接相聯(lián)，DS、R/W讀寫控制線與單片機(jī)的RD、WR控制線相連；

14、DS12C887的高位地址由 89C51單片機(jī)的P2.7端口來片選，則DS12C887的高8位地址定為7FH，而其低8位地址則由芯片內(nèi)部各單元的地址來決定(00H3FH)； DS12C887的中斷輸出端IRQ和89C51的外部INT0端相聯(lián)，給單片機(jī)提供中斷信號(hào)；DS12C887的SQW端口產(chǎn)生方波輸出信號(hào)。 P0 INT0 ALE RD WR P2.789C51AD0-AD7 SQWIRQASDSR/WCS RESETMOTDS12C887 方波輸出 VCC 1K 0.005uf 圖231 DS12C887與單片機(jī)的硬件連接圖2.4本章小結(jié)前一章論證并選定了設(shè)計(jì)方案，在選定的方案中使用了DS

15、12C887這個(gè)核心的時(shí)鐘芯片。該章主要對(duì)用到的時(shí)鐘芯片DS12C887進(jìn)行了詳細(xì)闡述，首先從整體上闡述了DS12C887的功能與作用。它是一種高精度、實(shí)用性很強(qiáng)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片；它具有掉電存儲(chǔ)功能，并內(nèi)置充電電路可以掉電后保持運(yùn)行以及外圍設(shè)計(jì)電路簡單等特點(diǎn)接下來介紹了DS12C887內(nèi)部地址單元的分配情況，以及內(nèi)部各個(gè)單元的作用，主要講到了該設(shè)計(jì)方案中使用到的秒、時(shí)、分、日、月、年等地址，其中00H-09H單元存放了秒到年的時(shí)間值，還介紹了對(duì)DS12C887的讀寫方式和內(nèi)部四個(gè)寄存器A、B、C、D，以及簡要介紹了DS12C887的周期中斷速率和輸出方波頻率。最后，以本方案中采用的硬件電路圖為例

16、，介紹了DS12C887與單片機(jī)的典型硬件連接電路。其中包括了數(shù)據(jù)讀寫部分的連接、DS12C887工作方式的選擇以及讀寫方式的設(shè)定，還簡要介紹了該設(shè)計(jì)中用到的DS1C2887的幾個(gè)主要引腳。 3整體方案設(shè)計(jì)及工作原理前面兩章論證了本倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案并介紹了所選方案中用到的核心芯片DS12C887的功能和使用。本章將在前面的基礎(chǔ)之上，從整體設(shè)計(jì)思路到各個(gè)功能模塊的作用和原理進(jìn)行詳細(xì)的闡述。3.1典型硬件原理圖圖311典型硬件原理圖DS12C887輸出時(shí)間信息，經(jīng)CPU處理后，轉(zhuǎn)換為倒計(jì)時(shí)時(shí)間，并顯示出來，所以本設(shè)計(jì)共可分為三個(gè)主要部分：時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生模塊、控制模塊、顯示模塊三個(gè)單元。3.2 各

17、模塊功能介紹3.2.1 時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生單元該部分以實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12C887為核心，單片機(jī)對(duì)時(shí)鐘芯片DS12C887初始化后，這部分將產(chǎn)生高精度的年、月、日、時(shí)、分、秒等實(shí)時(shí)時(shí)間信息，如圖3.2所示。圖321時(shí)鐘產(chǎn)生模塊3.2.2 控制模塊圖322控制模塊這一部分是整個(gè)電路的核心模塊，包含兩個(gè)主要的控制部分，如圖3.3所示。第一部分主要由AT89C51單片機(jī)控制，首先對(duì)時(shí)鐘芯片進(jìn)行初始化，使之按照預(yù)定的時(shí)間接著往下計(jì)時(shí)，輸出實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)。并通過P0端口讀取當(dāng)前時(shí)間值，然后將讀取的時(shí)間信息轉(zhuǎn)化為與設(shè)定時(shí)間之間的倒計(jì)時(shí)間值。再通過P1端口的控制，將倒計(jì)時(shí)間信息送顯示模塊進(jìn)行顯示。第二部分是由按鍵控

18、制的時(shí)間調(diào)整部分；首先可以在控制模塊加入一個(gè)按鍵開關(guān)，使當(dāng)前時(shí)間和倒計(jì)時(shí)時(shí)間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換顯示，按一下開關(guān)顯示當(dāng)前時(shí)間，再按一下開關(guān)則轉(zhuǎn)換成倒計(jì)時(shí)時(shí)間顯示。這樣用一個(gè)按鍵控制了倒計(jì)時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間之間的相互轉(zhuǎn)換顯示。其次是通過按鍵實(shí)現(xiàn)時(shí)間的設(shè)定與調(diào)整，可以分為對(duì)當(dāng)前時(shí)間的設(shè)定與調(diào)整以及對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間的調(diào)整。具體的實(shí)現(xiàn)方法是：先使用單片機(jī)的一個(gè)外部中斷INT0接一個(gè)按鍵K1，按下K1后進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，先對(duì)DS12C887的秒、分、小時(shí)、日期、月份、年所在的地址單元作清零的操作，在用K3鍵進(jìn)行加1操作，調(diào)整和設(shè)定時(shí)間值，秒調(diào)整后按下K2鍵確認(rèn)調(diào)整并將地址指針指向分單元地址，對(duì)分進(jìn)行

19、設(shè)定，依次類似可進(jìn)行其他時(shí)間值的調(diào)整。3.2.3 顯示模塊圖323顯示模塊該模塊是整個(gè)電路的倒計(jì)時(shí)間顯示部分。由8個(gè)LED數(shù)碼管和相應(yīng)顯示驅(qū)動(dòng)芯片4511和74LS138構(gòu)成，如圖3.4所示。要顯示8位數(shù)值，所以選擇用動(dòng)態(tài)按位掃描的方式進(jìn)行顯示.動(dòng)態(tài)顯示方式中，LED數(shù)碼顯示器輪流工作，為了防止閃爍現(xiàn)象，每個(gè)LED數(shù)碼管刷新頻率必須大于25HZ，即相鄰兩次點(diǎn)亮?xí)r間間隔要小于40ms。4511芯片和74LS138同時(shí)工作，4511芯片送入數(shù)據(jù)給LED然后74LS138通過選通確定哪個(gè)數(shù)碼管顯示。位掃描碼由P1.4,P1.5,P1.6譯碼產(chǎn)生。所以選擇用動(dòng)態(tài)按位掃描的方式進(jìn)行顯示.8個(gè)數(shù)碼管顯示出

20、倒計(jì)時(shí)時(shí)間的天數(shù)、時(shí)、分、秒的數(shù)值。3.3倒計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換計(jì)算具體實(shí)現(xiàn)如下，以從現(xiàn)在到2007年07月01日為例來說明其設(shè)計(jì)，首先由單片機(jī)讀DS12887的時(shí)間單元，并將其存放在以30H為起始的單元中，先讀取月份，利用查表的方法計(jì)算其下月份到預(yù)定時(shí)間的天數(shù)。然后再利用查表方式判斷其月份是31天、30天、28天或29天，然后將查表得到的天數(shù)減去讀取日期，這樣將二個(gè)天數(shù)相加就會(huì)得到實(shí)際天數(shù)。進(jìn)行時(shí)、分、秒的計(jì)算時(shí)，首先要把2007年07月01日0點(diǎn)0時(shí)0秒轉(zhuǎn)化為2007年06月29日23點(diǎn)59時(shí)59秒，這樣，直接利用時(shí)、分、秒相減就能得到相差的時(shí)、分、秒。3.4 本章小結(jié) 本章是整個(gè)設(shè)計(jì)方案的整體實(shí)現(xiàn)章

21、節(jié)，對(duì)本方案的具體實(shí)現(xiàn)方法從總體再到各個(gè)功能模塊都作了詳細(xì)的論述。在本章的首節(jié)首先給出了根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及選用的方案所設(shè)計(jì)的整體硬件電路原理圖。由時(shí)間單元、控制單元和顯示部分三個(gè)模塊構(gòu)成。以實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12C887為核心的時(shí)間產(chǎn)生模塊講述了該方案中用于計(jì)算倒計(jì)時(shí)的實(shí)時(shí)時(shí)間值的產(chǎn)生來源?？刂颇K（本系統(tǒng)的核心模塊）闡述了該模塊如何實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，分為對(duì)時(shí)鐘芯片DS12C887的初始化；時(shí)間值的讀取，倒計(jì)時(shí)的計(jì)算與轉(zhuǎn)換；對(duì)顯示部分的控制等。顯示模塊講述了本系統(tǒng)中顯示部分的工作原理，介紹了這個(gè)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)掃描顯示等內(nèi)容。本章的最后就如何將讀取的當(dāng)前時(shí)間轉(zhuǎn)化為與預(yù)設(shè)時(shí)間之間的倒計(jì)時(shí)時(shí)間

22、作了詳細(xì)介紹并給出了轉(zhuǎn)化的具體方法。4本設(shè)計(jì)相應(yīng)部分的軟件介紹到第三章為止，已經(jīng)將這個(gè)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)從理論論證再到系統(tǒng)整體硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)論述，本章將根據(jù)該方案的設(shè)計(jì)思路以及硬件電路圖，介紹該倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)原理和思路。4.1 總體功能程序?qū)崿F(xiàn)的流程圖主程序流程如圖411所示開 始計(jì)算倒計(jì)時(shí)時(shí)間顯 示 當(dāng) 前時(shí) 間 F0=1INT0 讀DS12C887的內(nèi)容初 始 化顯 示Y N 返 回圖411主程序流程圖4.2主流程圖的簡要解釋說明： 首先對(duì)時(shí)鐘芯片DS12C887進(jìn)行初始化，設(shè)定當(dāng)前時(shí)間值，初始化后時(shí)鐘芯片將以設(shè)定時(shí)間為基準(zhǔn)開始運(yùn)行，然后通過89C51的P0口讀取DS12C887的當(dāng)前時(shí)

23、間值，然后通過判斷是否是中斷如果是中斷則顯示當(dāng)前時(shí)間，如果不是中斷則計(jì)算倒計(jì)時(shí)時(shí)間并顯示出來。4.2.1時(shí)鐘芯片DS12C887的初始化程序假定采用每天24小時(shí)制的非夏令時(shí)，時(shí)間數(shù)據(jù)格式為BCD碼，初始化時(shí)間為2007年05月20 日00時(shí)00分00秒，1k方波輸出。時(shí)鐘芯片每一秒種向單片機(jī)申請(qǐng)中斷一次，一方面讓單片機(jī)修改一次時(shí)鐘顯示，另一方面也給單片微機(jī)系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)。 DS12C887時(shí)鐘芯片的初始化寫入程序    MOV DPTR，#7F0AH；寄存器A地址    MOV  A，#70H：DV2DV0=11

24、1，分頻復(fù)位    MOVX  DPTR，AA             INC  DPTR：到寄存器B地址    MOV  A，#8AH：停止更新，允許更新中斷，選BCD碼，24小時(shí)制    MOVX  DPRT，A    MOV  DPL，#00H，秒單元地址    CLR 

25、A：00秒   MOVX  DPTR，A    MOV DPL，#02H；分單元地址    CLR  A：00分    MOVX DPTR，A    MOV DPL，#04H；時(shí)單元地址MOV  A，#09H；9時(shí)    MOVX  DPTR，A    MOV  DPL#07H；日單元地址    MOV  A，01H：1日

26、60;   MOVXDPTR，AINCDPTR：到月單元地址MOVA，01H；1月    MOVX  DPTR，A INC  DPTR：到年單元地址    MOV  A，#96H；1996年    MOVX  DPTR，A    INC  DPTR；到寄存器A地址    MOV  A，#26H；DV2DV0=010  RS3RS0=0110 

27、60;  MOVX  DPTR，A：周期中斷率為976.5625µs，允許方波輸出，頻率1kHz    INC  DPTR：到寄存器B    MOV   A，#1AH；每秒更新一次，允許方波輸出，24小時(shí)制    MOVX  DPTR，A：時(shí)鐘開始運(yùn)行4.3 實(shí)時(shí)時(shí)間的讀取程序DS12C887的日歷時(shí)鐘通常有中斷和查詢兩種方法讀出。但在讀數(shù)據(jù)時(shí)，首先要判斷數(shù)據(jù)是否更新結(jié)束，只有在數(shù)據(jù)更新結(jié)束時(shí)數(shù)據(jù)讀出才有效。 本設(shè)計(jì)方案采用查

28、詢法讀取數(shù)據(jù)：    查詢寄存器A的UIP位，當(dāng)UIP=0時(shí)，數(shù)據(jù)更新結(jié)束，可以讀出。以下是采用查詢方法，從秒至年單元的數(shù)據(jù)讀出后存入89C51內(nèi)部RAM的3035H單元中，該部分程序流程圖和讀取程序如圖4.2所示。 轉(zhuǎn)到DS12C887的時(shí)間單元UIP=0 N計(jì)算倒計(jì)時(shí)記時(shí)讀取時(shí)間數(shù)據(jù) Y 顯 示圖431 讀取時(shí)間的流程圖對(duì)DS12C887的時(shí)間讀取程序（查詢法） MOV  DPTR，#7F0AH；寄存器A地址    MOVX  A，DPTR    WAIT：JB  ACC

29、，7，WAIT;UIP=1則等待更新完畢    MOV  DPL，00H；秒地址    MOV  R0，#30H；取目標(biāo)首地址    MOVX   A，DPTR；取秒數(shù)據(jù)    MOV  R0，A：送入80C51的內(nèi)部RAM緩沖區(qū)    INC  DPTR：移指針    INC  R04.4 倒計(jì)時(shí)部分的軟件實(shí)現(xiàn)原理倒計(jì)時(shí)流程如圖4.3所示。讀DS

30、12C887的內(nèi)容取月加一查表一得天數(shù)取月值查表二得每月天數(shù)減讀取日數(shù)天數(shù)相加保存取時(shí)分秒預(yù)定時(shí)間減時(shí)分秒保存返回圖4.3 倒計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)化流程圖以從現(xiàn)在到2007年07月01日為例來說明其設(shè)計(jì)，首先由單片機(jī)讀DS12C887的時(shí)間單元，并將其存放在以30H為起始的單元中，先讀取月份，利用查表的方法計(jì)算其下月份到預(yù)定時(shí)間的天數(shù)。然后再利用查表方式判斷其月份是31天、30天、28天或29天，然后將查表得到的天數(shù)減去讀取日期，這樣將二個(gè)天數(shù)相加就會(huì)得到實(shí)際天數(shù)。進(jìn)行時(shí)、分、秒的計(jì)算時(shí)，首先要把2007年07月01日0點(diǎn)0時(shí)0秒轉(zhuǎn)化為2007年06月29日23點(diǎn)59時(shí)60秒，這樣，直接利用時(shí)、分、秒相減就

31、能得到相差的時(shí)、分、秒。這只是一個(gè)簡單的固定時(shí)間設(shè)置，有待于實(shí)現(xiàn)的功能是調(diào)解預(yù)定時(shí)間，可以在中斷INT1加一個(gè)開關(guān)，這個(gè)開關(guān)就可以調(diào)解預(yù)定時(shí)間。按下中斷INT1進(jìn)入中斷程序，然后按開關(guān)K2后開始進(jìn)入時(shí)間調(diào)整，先調(diào)整天然后按下K3確認(rèn)，指針自動(dòng)指向小時(shí)，在按下K2進(jìn)行調(diào)整，重復(fù)操作調(diào)整好時(shí)間后自動(dòng)跳出中斷程序，就修改了預(yù)設(shè)時(shí)間。4.5 本章小結(jié) 本章是該倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件實(shí)現(xiàn)部分。從整體的軟件設(shè)計(jì)流程圖到各個(gè)主要的子程序部分分別進(jìn)行講述。 首先介紹了本系統(tǒng)整體功能實(shí)現(xiàn)的流程圖，先對(duì)時(shí)鐘芯片DS12C887進(jìn)行初始化，然后通過89C51的P0口讀取DS12C887的當(dāng)前時(shí)間值，再計(jì)算出讀取時(shí)間與

32、預(yù)設(shè)定時(shí)間之間的倒計(jì)時(shí)時(shí)間值并送顯示模塊顯示出來。在時(shí)間讀取子程序的介紹中，解釋對(duì)DS12C887讀取時(shí)間的方法。DS12C887的日歷時(shí)鐘通常有中斷和查詢兩種方法讀出，這里以查詢法為例作了介紹。最后是本倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)在軟件設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的部分倒計(jì)時(shí)時(shí)間轉(zhuǎn)化方法。通過實(shí)例和程序流程圖詳細(xì)介紹了在軟件實(shí)現(xiàn)過程中是如何將得到的當(dāng)前時(shí)間轉(zhuǎn)化為與預(yù)設(shè)時(shí)間之間的倒計(jì)時(shí)的。 總結(jié)這個(gè)設(shè)計(jì)主要是單片機(jī)的一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，利用單片機(jī)和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片構(gòu)成了一個(gè)簡單實(shí)用的倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)。通過數(shù)碼管的顯示可以清晰的看出設(shè)定時(shí)間與現(xiàn)在實(shí)時(shí)時(shí)間之間的倒計(jì)時(shí)間值。通過這個(gè)必要設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和寫作過程，使我比較系統(tǒng)的了解和掌握了51系列單片機(jī)的基本原理及其應(yīng)用。在這個(gè)系統(tǒng)的制作與測試過程中，遇到的第一個(gè)問題是對(duì)時(shí)鐘芯片的初始化問題，因?yàn)镈S12C887并不需要每次復(fù)位后進(jìn)行初始化，如果每次運(yùn)行都初始化的話就會(huì)不斷的重復(fù)修改它的基準(zhǔn)時(shí)間，也就讀不出準(zhǔn)確的當(dāng)前時(shí)間。因?yàn)镈S12C887具有掉電存儲(chǔ)功能，系統(tǒng)掉電后它可以繼續(xù)維持時(shí)鐘的運(yùn)行狀態(tài)。所以只對(duì)DS12C887進(jìn)行一次的初始化后再換用不帶初始化的程序，只需要讀取時(shí)間和轉(zhuǎn)換顯示就避免了這個(gè)問題。遇到的第二個(gè)問題是倒計(jì)時(shí)時(shí)間的顯示模塊，因?yàn)橐M(jìn)行單個(gè)的顯示，顯示時(shí)一分鐘倒計(jì)時(shí)完后前一位不能自