基于51系列的单片机的实时日历和时钟显示设计word格式

基于51系列的单片机的实时日历和时钟显示设计word格式内容摘要：

日 03H 86H 87H 01~28， 29 30， 31 0 0 日数据 月 04H 88H 89H 01~12 0 0 0 月数据 星期 05H 9AH 8BH 01~07 0 0 0 0 0 星期数据 年 06H 8CH 8DH 00~99 年数据 多字节读写 BEH BFH — — 表 35 片内时钟数据寄存器 的应用 实时时钟芯片 DS1302 采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，也可以关闭充电功能，芯片采用 32768Hz 晶振。 要特别说明的是，备用电源 BT1 可以用电池或超级电容 （ 10万μ F 以上）。 虽然 DS1302 在主电源掉电后耗电很小，但如果要长时间保证时钟正常，最好选用小型充电电池。 如果断电时间较短（几小时或几天），可以用漏电较小的普通电解电容代替（ 100μ F就可以保证 1 小时的正常走时）。 DS1302 在第一次 加电后，需进行初始化操作。 初始化后就可以按正常方法调整时间。 DS1302 的时钟电路如图 36所示。 9 图 36 DS1302 时钟电路 数码管 LED LED 显示器由若干个发光二极管组成，当发光二极管导通时，相应的一个笔画或一个点就发光。 控制相应的管导通，就能显示出对应 字符。 各段 LED 显示器需要由驱动电路驱动。 在七段 LED 显示器中，通常将各段发光二极管的阴极或阳极连在一起作为公共端。 将各段发光二极管连在一起的叫共阳极显示器，用低电平驱动；将阴极连在一起的叫共阴极显示器，用高电平驱动。 静态显示就是每一个显示器各笔画段都要独占具有一个锁存功能的输出口线， CPU 把要显示的字形代码送到输出口上，就可以使显示器上显示所需的数字或符号，此后，即使 CPU 不在去访问它，因为各笔画段借口具有锁存功能，显示的内容也不会消失。 动态显示是指显示器显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地导通或 截止。 静态显示有并行输出和串行输出两种方式。 在本系统中数码管使用共阴极接法而且是用动态显示。 译码器 74HC138 74HC138 译码器是通过 3条线来达到控制 8条线的状态，就是通过 3条控制线 A0、 A A2 不同的高低电平组合来控制 Y0～ Y7的输出状态，其中 4 和 5 为使能地端，与 8 引脚共同接地，当接高电平时 Y0 到 Y7 输出高电平。 6号脚为使能端，为高电平时有效。 74HC138 封装如图 37。 当需要级联时只需要改变使能端信号引脚即可，连接方法简单。 9101112131415161 2 3 4 5 6 7 8A0 A1 A2Y\0 Y\1 Y\2 Y\3 Y\4 Y\5 Y\6Y\7 GNDVCCG1G\2A G\2B 10 图 37 74HC138 封装图 锁存 器 74LS244 74ls244 由 2 组、每组四路输入、输出构成。 每组有一个控制端 G，由控制端的高或低电平决定该组数据被接通还是断开。 图 38 74LS244 引脚图 4 硬件设计 电路设计框图 AT89S52 主控制模块 DS1302时钟模块 LED数码管动态扫描显示模块 键盘模块 复位电路 时钟电路 11 系统概述 本电路是由 AT89S52 单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作；时钟电路由 DS1302 提供，它是一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工 作电压为 ～。 采用三线接口与 CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM 数据。 DS1302 内部有一个 31*8的用于临时性存放数据的 RAM 寄存器。 可产生年、月、日、周日、时、分、秒，具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能；显示部份由 15 个数码管， 74Hs13 74ls244 构成。 使用动态扫描显示方式对数字的显示。 硬件的结构和可靠性直接影响着整个系统的可靠性，所以合理的安排电路能提高电子产品的性能。 电源设计 在这里因设计分工和侧重点不同，电源模块用通用的 5v 变压器。 单片机的复位电路 图 42 手动复位电路 12 在系统运行的过程中，有时可能对系统需要进行复位，为了避免对硬件系统经常加电和断电造成的损害，设计了手动的复位电路。 如图 42 所示。 这种电路的设计，在系统的运行过程中需要复位时，只需使开关闭合，在 RST 端就会出现一定时间的高电平信号，从而使单片机实现复位。 单片机系统的晶振电路 单片机必须在时钟的驱动下才能进行工作。 MCS51 系列单片机内部都有一个时钟振荡电路，只需外接晶振源，就能产生一定频率 的时钟信号送到单片机的内部的各个单元，决定单片机的工作速度。 图 43 就是内部时钟工作方式的电路图，这是一种常用的方式。 这种方式是外界振荡源，本设计就采用这种外接晶振的方法。 电路中的两个电容的作用有两个：一是帮助振荡器起振（ C1 C2 的值大，起振的速度慢；反之，速度快。 ）；二是对振荡器的频率起到微调的作用（ C1 C2的值大，频率略有减少，反之，频率略有提高）。 C1 C2 的值采用 30pF。 图 43单片机内部晶振电路连接图 主电路设计 主电路的功能是完成年、月、日、星期、时、分、秒之间的转换， 再 送往LED 显示，并且接受键盘操作，对日期和时间进行校正。 电路原理图如图 44所示，显示部分用 P0 口做为输出数据接到 LED 数码管a到 h，并接 74ls244 做为各段的驱动（为了简化电路图在此用了 8个上拉电阻代替 74ls244）。 用 P3 口的低 3 位接译码器的 A0,A1,A2 端，用 ,分别接译码器的使能端，通过控制 P3 口来控制 LED 的动态扫描。 单片机的 18和 19 引脚接 12MHZ 的晶振，并接两个 22PF 的电容同时接地，单片机复位端接一 13 极性电容并连接到电源处，在极性电容的负极接一 10K 的电阻，并 连接至地做为放电用。 本设计用到四个独立式键盘分别接到 P1 口的低 4 位，用 P1 口的, 接日历时钟的使能端和时钟端及数据输入输出口，并在日历时钟上接一 的晶振，并接两个 22PF 的电容终端和地相连，各芯片的电源部分分别接到有开关式电源产生的＋ 5V 电源上，芯片的接地端都接在公共地上，在这里接电源部分就不再一一详述。 设计采用动态显示，轮流扫描各个 LED 使之显示相应的数型码，当扫描频率大于人眼所能识别的频率时就看不到闪烁现象。 动态显示的亮度不如静态显示，但静态显示占用的 I/O 口资 源较多，往往用移位寄存器。