基于DS的時鐘萬年

基于DS12C887的時鐘萬年歷組長：任浩然

組員：苗學易、梁世幸、董振、楊嵩、廖明祥、李蔚作品展示基于DS12887的時鐘萬年歷制作萬年歷所需原件制作過程及功能詳解數(shù)碼管萬年歷原理圖DS12C887基于DS12887的時鐘萬年歷12*18萬用板小按鍵*3四位一體共陰數(shù)碼管四位一體（帶時間)共陰數(shù)碼管三位一體共陰數(shù)碼管

二位一體共陰數(shù)碼管*2一位共陰數(shù)碼管2.2k電阻*210k電阻*210K排阻(103)9012無源蜂鳴器40腳座20腳座*224腳座（寬）24腳坐（寬）89c5274hc573*274hc154DS12c88718b2010uf電容30pf電容*211.0592m晶振自鎖開關(guān)DC電源接口導線若干焊錫若干usb電源線制作過程及功能詳解DC電源接口各種電阻、貼片、可調(diào)電阻焊接方法供電方式輕觸按鍵三極管上拉電阻自鎖開關(guān)DC電源接口各種電阻、貼片、可調(diào)電阻焊接方法可調(diào)電阻焊接方法貼片電阻焊接方法可調(diào)電阻焊接方法將下面的兩個引腳折彎，然后焊接到板子上；拿一個廢舊電阻引腳從中間折彎，掛在上面的引腳上，并將引腳的另一端插在板子上并焊接上。

貼片電阻焊接方法先將貼片電阻放在固定好的原件座兩個引腳中間；焊接貼片電阻兩個腳。供電方式制作過程及功能詳解輕觸按鍵制作過程及功能詳解三極管常見的三極管為9012、s8550、9013、s8050.單片機應用電路中三極管主要的作用就是開關(guān)作用。其中9012與8550為pnp型三極管，可以通用。其中9013與8050為npn型三極管，可以通用。區(qū)別引腳：三極管向著自己，引腳從左到右分別為ebc，原理圖中有箭頭的一端為e，與電阻相連的為b，另一個為c。箭頭向里指為PNP(9012或8550)，箭頭向外指為NPN（9013或8050）。三極管三極管的工作原理三極管是電流放大器件，有三個極，分別叫做集電極C，基極B，發(fā)射極E。分成NPN和PNP兩種。我們僅以NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來說明一下三極管放大電路的基本原理。三極管一、電流放大下面的分析僅對于NPN型硅三極管。如上圖所示，我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做基極電流Ib；把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個電流的方向都是流出發(fā)射極的，所以發(fā)射極E上就用了一個箭頭來表示電流的方向。三極管的放大作用就是：集電極電流受基極電流的控制（假設(shè)電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話），并且基極電流很小的變化，會引起集電極電流很大的變化，且變化滿足一定的比例關(guān)系：集電極電流的變化量是基極電流變化量的β倍，即電流變化被放大了β倍，所以我們把β叫做三極管的放大倍數(shù)（β一般遠大于1，例如幾十，幾百）。如果我們將一個變化的小信號加到基極跟發(fā)射極之間，這就會引起基極電流Ib的變化，Ib的變化被放大后，導致了Ic很大的變化。如果集電極電流Ic是流過一個電阻R的，那么根據(jù)電壓計算公式U=R*I可以算得，這電阻上電壓就會發(fā)生很大的變化。我們將這個電阻上的電壓取出來，就得到了放大后的電壓信號了。三極管二、偏置電路三極管在實際的放大電路中使用時，還需要加合適的偏置電路。這有幾個原因。首先是由于三極管BE結(jié)的非線性（相當于一個二極管），基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產(chǎn)生（對于硅管，常取0.7V）。當基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時，基極電流就可以認為是0。但實際中要放大的信號往往遠比0.7V要小，如果不加偏置的話，這么小的信號就不足以引起基極電流的改變（因為小于0.7V時，基極電流都是0）。如果我們事先在三極管的基極上加上一個合適的電流（叫做偏置電流，上圖中那個電阻Rb就是用來提供這個電流的，所以它被叫做基極偏置電阻），那么當一個小信號跟這個偏置電流疊加在一起時，小信號就會導致基極電流的變化，而基極電流的變化，就會被放大并在集電極上輸出。另一個原因就是輸出信號范圍的要求，如果沒有加偏置，那么只有對那些增加的信號放大，而對減小的信號無效（因為沒有偏置時集電極電流為0，不能再減小了）。而加上偏置，事先讓集電極有一定的電流，當輸入的基極電流變小時，集電極電流就可以減?。划斴斎氲幕鶚O電流增大時，集電極電流就增大。這樣減小的信號和增大的信號都可以被放大了。三極管三、開關(guān)作用下面說說三極管的飽和情況。像上面那樣的圖，因為受到電阻Rc的限制（Rc是固定值，那么最大電流為U/Rc，其中U為電源電壓），集電極電流是不能無限增加下去的。當基極電流的增大，不能使集電極電流繼續(xù)增大時，三極管就進入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是否飽和的準則是：Ib*β〉Ic。進入飽和狀態(tài)之后，三極管的集電極跟發(fā)射極之間的電壓將很小，可以理解為一個開關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來當作開關(guān)使用：當基極電流為0時，三極管集電極電流為0（這叫做三極管截止），相當于開關(guān)斷開；當基極電流很大，以至于三極管飽和時，相當于開關(guān)閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài)，那么這樣的三極管我們一般把它叫做開關(guān)管。三極管四、工作狀態(tài)如果我們在上面這個圖中，將電阻Rc換成一個燈泡，那么當基極電流為0時，集電極電流為0，燈泡滅。如果基極電流比較大時（大于流過燈泡的電流除以三極管的放大倍數(shù)β），三極管就飽和，相當于開關(guān)閉合，燈泡就亮了。由于控制電流只需要比燈泡電流的β分之一大一點就行了，所以就可以用一個小電流來控制一個大電流的通斷。如果基極電流從0慢慢增加，那么燈泡的亮度也會隨著增加（在三極管未飽和之前）。上拉電阻1、當TTL電路驅(qū)動COMS電路時，如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平（一般為3.5V），這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。

2、OC門電路必須加上拉電阻，才能使用。

3、為加大輸出引腳的驅(qū)動能力，有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。

4、在COMS芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗，提供泄荷通路。

5、芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。

6、提高總線的抗電磁干擾能力。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。

7、長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射波干擾。自鎖開關(guān)自鎖開關(guān)電路中起到電源的開關(guān)作用，常開的其中一腳接DC電源插口電源腳，常開的另一腳接電路的VCC。數(shù)碼管萬年歷原理圖DS12C887摘要：簡要介紹了美國DALLAS公司的新型時鐘日歷芯片DS12C887的功能特性和內(nèi)部控制寄存器參數(shù)，給出了DS12C887與8031單片機的電路連接圖，同時給出了用C51編寫的初始化程序和獲取內(nèi)部時間的程序。關(guān)鍵詞：時鐘單片機DS12C8871器件特性DS12C887實時時鐘芯片功能豐富，可以用來直接代替IBMPC上的時鐘日歷芯片DS12887，同時，它的管腳也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS12C887能夠自動產(chǎn)生世紀、年、月、日、時、分、秒等時間信息，其內(nèi)部又增加了世紀寄存器，從而利用硬件電路解決子“千年”問題；DS12C887中自帶有鋰電池，外部掉電時，其內(nèi)部時間信息還能夠保持10年之久；對于一天內(nèi)的時間記錄，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；時間的表示方法也有兩種，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的控制信息，稱為控制寄存器，113字節(jié)通用RAM使用戶使用；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)部的三路中斷通過軟件進行屏蔽。2引腳功能

DS12C887的引腳排列如圖1所示，各管腳的功能說明如下：GND、VCC：直流電源，其中VCC接+5V輸入，GND接地，當VCC輸入為+5V時，用戶可以訪問DS12C887內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù)，并可對其進行讀、寫操作；當VCC的輸入小于+4.25V時，禁止用戶對內(nèi)部RAM進行讀、寫操作，此時用戶不能正確獲取芯片內(nèi)的時間信息；當VCC的輸入小于+3V時，DS12C887會自動將電源發(fā)換到內(nèi)部自帶的鋰電池上，以保證內(nèi)部的電路能夠正常工作。

MOT：模式選擇腳，DA12C887有兩種工作模式，即Motorola模式和Intel模式，當MOT接VCC時，選用的工作模式是Motorola模式，當MOT接GND時，選用的是Intel模式。本文主要討論Intel模式。

SQW：方波輸出腳，當供電電壓VCC大于4.25V時，SQW腳可進行方波輸出，此時用戶可以通過對控制寄存器編程來得到13種方波信號的輸出。

AD0～AD7：復用地址數(shù)據(jù)總線，該總線采用時分復用技術(shù)，在總線周期的前半部分，出現(xiàn)在AD0～AD7上的是地址信息，可用以選通DS12C887內(nèi)的RAM，總線周期的后半部分出現(xiàn)在AD0～AD7上的數(shù)據(jù)信息。

AS：地址選通輸入腳，在進行讀寫操作時，AS的上升沿將AD0～AD7上出現(xiàn)的地址信息鎖存到DS12C887上，而下一個下降沿清除AD0～AD7上的地址信息，不論是否有效，DS12C887都將執(zhí)行該操作。

DS/RD：數(shù)據(jù)選擇或讀輸入腳，該引腳有兩種工作模式，當MOT接VCC時，選用Motorola工作模式，在這種工作模式中，每個總線周期的后一部分的DS為高電平，被稱為數(shù)據(jù)選通。在讀操作中，DS的上升沿使DS12C887將內(nèi)部數(shù)據(jù)送往總線AD0～AD7上，以供外部讀取。在寫操作中，DS的下降沿將使總線AD0～AD7上的數(shù)據(jù)鎖存在DS12C887中；當MOT接GND時，選用Intel工作模式，在該模式中，該引腳是讀允許輸入腳，即ReadEnable。

R/W：讀/寫輸入端，該管腳也有2種工作模式，當MOT接VCC時，R/W工作在Motorola模式。此時，該引腳的作用是區(qū)分進行的是讀操作還是寫操作，當R/W為高電平時為讀操作，R/W為低電平時為寫操作；當MOT接GND時，該腳工作在Intle模式，此時該作為寫允許輸入，即WriteEnable。

CS：片選輸入，低電平有效。

IRQ：中斷請求輸入，低電平有效，該腳有效對DS12C887內(nèi)的時鐘、日歷和RAM中的內(nèi)容沒有任何影響，僅對內(nèi)部的控制寄存器有影響，在典型的應用中，RESET可以直接接VCC，這樣可以保證DS12C887在掉電時，其內(nèi)部控制寄存器不受影響。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，其具體垢地址及取值如表1所列。由表1可以看出：DS12C887內(nèi)部有控制寄存器的A-B等4個控制寄存器，用戶都可以在任何時候?qū)ζ溥M行訪問以對DS12C887進行控制操作。表1DS12C887的存儲功能地址功能取值范圍十進制數(shù)取值范圍二進制BCD碼

0秒0～5900～3B00～591秒鬧鈴0～5900～3B00～592分05900～3B00～593分鬧鈴0～5900～3B00～59412小時模式0～1201～0CAM，81～8CPM01～12AM，81～92PM24小時模式0～2300～1700～235時鬧鈴，12小時制1～1201～0CAM，81～8CPM01～