万年历数字钟及可调时钟系统.docx

1、万年历数字钟及可调时钟系统万年历数字钟及可调时钟系统一、 引言万年历数字钟是一种用万年历时钟芯片实现年、月、日、时、分、秒计时，并通过单片机处理后送给显示芯片显示的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且具有更长的使用寿命。本系统还可以扩展为可调的自动开关,对家电对用电设备进行控制,笔者在随后改制成为可调时的自动断电的供电系统.二、 原理图设计1 单片机及其外围电路设计复位采用X25045芯片，复位电路如图1所示。图1 复位电路设计 单片机采用贴片封装的AT89S51，晶振为11.0592MHz。其中P1.5P1.7为下载程序使用，电路如图2所示。图2 单片机89S51外围电路设计

2、2 时钟芯片电路设计时钟芯片采用PCF8563，晶振采用32.768K，电容使用15pf。PCF8563 是PHILIPS 公司推出的一款工业级内含I2C 总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片。内部时钟电路、内部振荡电路、内部低电压检测电路（1.0V）以及两线制I2C 总线通讯方式，不但使外围电路及其简洁，而且也增加了芯片的可靠性。同时每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。电路如图3所示。图3 时钟芯片电路设计 3 显示芯片电路设计显示芯片采用ZLG7289，晶振为12MHz。ZLG7289A 是广州周立功单片机发展有限公司自行设计的，具有SPI 串行接口功能的可同时驱

3、动8 位共阴式数码管（或64 只独立LED ）的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64 键的键盘矩阵，单片即可完成LED 显示键盘接口的全部功能。电路如图4所示。图4 显示芯片电路设计4 双电源电路设计系统采用双电源，平时使用V110V的外接电源，停电时使用电池，由V2输入。电池有6节，其电压为9V。当电池电压低于6V时，LED亮，说明电池电量不足。电路如图5所示。图5 双电源电路设计三、 程序设计程序开始时先对系统初始化，并设置好各种中断。下步操作主要是对时钟芯片进行操作，首先要给时钟芯片设置初值，时钟芯片便自行计数。此时检测是否有按键按下，按键是为了调整时钟。有按键按下则执行按键中断

4、程序，没有按键按下则执行下一步的操作，即取时钟芯片中的时钟值，然后送显示。程序流程图如下。图6 总体流程图 四、 源程序#include #include #include #define uchar unsigned char /*宏定义*/#define uint unsigned intuchar close_date,open_date;void RESWDI(void);void WREN(void);void WRDI(void);void WRSR(void);unsigned char RSDR(void);void WIPCHK(void);void OUTByte(unsi

5、gned char Byte);unsigned char INPUTByte(void);unsigned char ReadByte(unsigned char ADD);void WriteByte(unsigned char Byte,ADD);#define _Nop() _nop_() sbit zlg7289_cs =P11;sbit zlg7289_clk =P26;sbit zlg7289_dio =P27;sbit zlg7289_key =P32;sbit p07=P07;sbit p06=P06;sbit CS=P24;sbit SCK=P22;sbit SO=P25;

6、sbit SI=P23;sbit p10=P10; sbit SDA=P12; /*模拟I2C数据传送位*/sbit SCL=P13; /*模拟I2C时钟控制位*/ uchar buf9=0x00,0x00,0x30,0x23,0x15,0x1,0x05,0x04,0x05;uchar bufdata,bb,date;uchar SLA=0xA2,SUBA=0x00;uchar *p; uchar keychange=0;uchar key=0; /*键盘值*/bit keyint=0; /*按键中断标志*/bit keyok=1; /*数据是否修改好*/uchar num=0; /*移位键移

7、到哪个LED*/ void delay(uchar i) while(i-); /* TIMER1 interrupt process */ timer0 (void) interrupt 1 using 1 TH0=0x3c; TL0=0xb0; RESWDI(); void RESWDI(void) /复位看门狗(喂狗)zlg7289_cs=1;CS =1;CS =0;CS =1;zlg7289_cs=1; void WREN(void) /写使能复位使用)? zlg7289_cs=1;SCK=0;CS=0;OUTByte(0x06); /发送06H写使能命令字SCK=0;CS=1;zlg

8、7289_cs=1; void WRDI(void) /写使能复位（禁止写zlg7289_cs=1;SCK=0;CS=0;OUTByte(0x04); /发送04H写禁止命令字SCK=0;CS=1;zlg7289_cs=1; void WRSR(void) /写状态寄存器WREN();zlg7289_cs=1;SCK=0;CS=0;OUTByte(0x01); /发送01H写寄存器命令字OUTByte(0x00); /发送寄存器值BL0,BL1为0没写保护，WD0=0 W01=1/WD1=0WD1=0看门狗复位时间1.4SSCK=0;CS=1;zlg7289_cs=1;WIPCHK(); /判

9、断是否写入 unsigned char RSDR(void) /读状态寄存器unsigned char Temp;zlg7289_cs=1;SCK=0;CS=0;OUTByte(0x05); /发送05H读状态寄存器命令字Temp =INPUTByte(); /读状态寄存器值SCK=0;CS=1;return Temp;/这一个调试时没有执行，Temp的值总是0xFF;?zlg7289_cs=1; void WIPCHK(void) /检查WIP位，判断是否写入完成 unsigned char Temp,TempCyc;for(TempCyc=0;TempCyc50;TempCyc+)Temp

10、 =RSDR(); /读状态寄存器if (Temp&0x01=0)TempCyc =50; /单字节指令或数据写入X25045/在SI线上输入的数据在SCK的上升沿被锁存。 void OUTByte(unsigned char Byte) /输出一个定节unsigned char TempCyc;zlg7289_cs=1;for(TempCyc=0;TempCyc8;TempCyc+) SCK =0; if(Byte&0x80) SI =1; else SI =0; SCK =1; Byte =Byte1; /右移 SI=0; /使SI处于确定的状态zlg7289_cs=1; /单字节数据从X

11、25045读到单片机/数据由SCK的下降沿输出到SO线上。unsigned char INPUTByte(void) /输入一个字节unsigned char Temp=0, TempCyc; zlg7289_cs=1;for(TempCyc=0;TempCyc8;TempCyc+)Temp =Temp1; /右移SCK =1;SCK=0;if (SO)Temp =Temp|0x01; /SO为1，则最低位为1 elseTemp&=0xFE;return Temp;/这一个调试时没有执行，Temp的值总是0zlg7289_cs=1; unsigned char ReadByte(unsigne

12、d char ADD) /读地址中的数据这里不做先导字处理，只能读00-FFH unsigned char Temp;zlg7289_cs=1;SCK=0;CS=0;SO=1;SI=1;OUTByte(0x3); /发送读指令03H 如要支持000-FFF则要把高位地址左移3位再为03H相或OUTByte(ADD); /发送低位地址Temp =INPUTByte();SCK=0;CS=1;return Temp;/这一个调试时没有执行，Temp的zlg7289_cs=1; void WriteByte(unsigned char Byte,ADD) /向地址写入数据这里同样不做先导字处理，只能

13、写00-FFHWREN();zlg7289_cs=1;SCK=0;CS=0;SO=1;SI=1;OUTByte(0x2); /发送写指令02H 如要支持000-FFF则要把高位地址左移2位再为02H相或OUTByte(ADD); /发送低位地址OUTByte(Byte); /发送数据SCK=0;CS=1;WIPCHK();zlg7289_cs=1; /*模拟I2C总线传输程序*/bit ack; /*应答标志位*/ /* 起动总线函数 */void Start_I2c() SDA=1; /*发送起始条件的数据信号*/ _Nop(); SCL=1; _Nop(); /*起始条件建立时间大于4.7

14、us,延时*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); SDA=0; /*发送起始信号*/ _Nop(); /* 起始条件锁定时间大于4s*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=0; /*钳住I2C总线，准备发送或接收数据*/ _Nop(); _Nop(); /* 结束总线函数 */void Stop_I2c() SDA=0; /*发送结束条件的数据信号*/ _Nop(); /*发送结束条件的时钟信号*/ SCL=1; /*结束条件建立时间大于4s*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop();

15、SDA=1; /*发送I2C总线结束信号*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); /* 字节数据传送函数 */void SendByte(uchar c) uchar BitCnt; for(BitCnt=0;BitCnt8;BitCnt+) /*要传送的数据长度为8位*/ if(cBitCnt)&0x80)SDA=1; else SDA=0; _Nop(); SCL=1; /*置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位*/ _Nop(); _Nop(); /*保证时钟高电平周期大于4s*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=0; _Nop();

16、_Nop(); SDA=1; /*8位发送完后释放数据线，准备接收应答位*/ _Nop(); _Nop(); SCL=1; _Nop(); _Nop(); _Nop(); if(SDA=1)ack=0; else ack=1; /*判断是否接收到应答信号*/ SCL=0; _Nop(); _Nop(); /* 字节数据接收函数 */ uchar RcvByte() uchar retc; uchar BitCnt; retc=0; SDA=1; /*置数据线为输入方式*/ for(BitCnt=0;BitCnt8;BitCnt+) _Nop(); SCL=0; /*置时钟线为低，准备接收数据位

17、*/ _Nop(); _Nop(); /*时钟低电平周期大于4.7s*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=1; /*置时钟线为高使数据线上数据有效*/ _Nop(); _Nop(); retc=retc1; if(SDA=1)retc=retc+1; /*读数据位,接收的数据位放入retc中 */ _Nop(); _Nop(); SCL=0; _Nop(); _Nop(); return(retc); /* 应答子函数*/void Ack_I2c(bit a) if(a=0)SDA=0; /*在此发出应答或非应答信号*/ else SDA=1; _Nop(); _Nop

18、(); _Nop(); SCL=1; _Nop(); _Nop(); /*时钟低电平周期大于4s*/ _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=0; /*清时钟线，钳住I2C总线以便继续接收*/ _Nop(); _Nop(); /* 向有子地址器件发送多字节数据函数 */bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s) uchar i; Start_I2c(); /*启动总线*/ SendByte(sla); /*发送器件地址*/ if(ack=0)return(0); SendByte(suba); /*发送器件子地址*/ if(ack=0

19、)return(0); for(i=0;i9;i+) SendByte(*s); /*发送数据*/ if(ack=0)return(0); s+; Stop_I2c(); /*结束总线*/ return(1); /* 向有子地址器件读取多字节数据函数 */bit IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s) uchar i; Start_I2c(); /*启动总线*/ SendByte(sla); /*发送器件地址*/ if(ack=0)return(0); SendByte(suba); /*发送器件子地址*/ if(ack=0)return(0); Star

20、t_I2c(); SendByte(sla+1); if(ack=0)return(0); for(i=0;i8;i+) *s=RcvByte(); /*发送数据*/ Ack_I2c(0); /*发送就答位*/ s+; *s=RcvByte(); Ack_I2c(1); /*发送非应位*/ Stop_I2c(); return(1); /*模拟I2C程序结束*/ void display(uint dis) uchar j; zlg7289_clk=0; delay(20); zlg7289_cs=0; for(j=0;j16;j+) if(dis&0x8000)=0x8000) zlg728

21、9_dio=1; else zlg7289_dio=0; delay(20); zlg7289_clk=1; delay(10); zlg7289_clk=0; delay(10); dis=dis1; zlg7289_cs=1; delay(20); void dis_play(uchar aa) uchar i; for(i=0;i4; bufdata=bufdata&0x0f; zlg7289_cs=0; delay(10); dis_play(0xc9); delay(10); dis_play(bufdata); zlg7289_cs=1; delay(70); bufdata=bu

22、f7&0x0f; zlg7289_cs=0; delay(10); dis_play(0xca); delay(10); dis_play(bufdata); zlg7289_cs=1; delay(70); bufdata=buf7&0x10; bufdata=bufdata4; bufdata=bufdata&0x0f; zlg7289_cs=0; delay(10); dis_play(0xcf); delay(10); dis_play(bufdata); zlg7289_cs=1; delay(70);void displaytime() bufdata=buf3&0x0f; zlg

23、7289_cs=0; delay(10); dis_play(0xce); delay(10); dis_play(bufdata); zlg7289_cs=1; delay(70); bufdata=buf3&0x70; bufdata=bufdata4; bufdata=bufdata&0x0f; zlg7289_cs=0; delay(10); dis_play(0xcd); delay(10); dis_play(bufdata); zlg7289_cs=1; delay(70); bufdata=buf4&0x0f; zlg7289_cs=0; delay(10); dis_play(0xcc); delay(10); dis_play(bufdata); zlg7289_cs=1; delay(70); bufdata=buf4&0x30; bufdata=bufdata4; bufdata=bufdata&0x0f; zlg7289_cs=0; delay(10)