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1、摘 要 本课题通过专用时钟芯，在微处理器在控制下，通过Keil软件编译，下载Hex文件到单片机中，使之自动产生世纪，年，月，日，时分秒等时间信息。它产生的时间精中度比STC自带的定时器编程产生的时钟高出很多。更重要的是，它的掉电之后，时间仍然运行，并可以保存数年之久。适用于很多对时间要求精度比较高的地方。除此之外，还可以通过按键设定世纪，年月日，闹钟等等时间信息，在液晶屏上显示出来，实现人机交换。关键词 Keil STC89C52RC DS12C887 液晶12864第1章绪论1.1 课题背景 在许多的电子设备中，通常会进行着一些与时间有关的控制，如果用系统的定时器设计时钟的话，偶尔的掉电或者
2、晶振的误差会造成时间的错乱，更糟糕的是，如果完全用程序设计还会造成大量的系统资源的浪费，从而严重影响到系统的其他功能。为此许多IC公司都设计了各种各样的实时时钟芯片。1.2 时钟芯片发展概况一种是体积非常小的贴片式元件，通常在高端的小型手持式仪器或者设备中，如手机，PDA，MP4，GPS导航仪中，这种芯片使用时需外接备份电池和外部晶振，电池用来保护主系统在意外掉电时为时钟芯片供电，外部晶振用来提供时钟芯片所必须的震荡来源，其标准频率为32.786khz，这用IC的体积小，其引脚也少，增加其操作难度，如+公司生产的串行时钟芯片DS1302,DS1337,DS1338等等，我们可以在美芯官网上查得
3、更多的信号。另一种是体积较大的是，直插式，内部集成可充电的锂电池，同时还集成了32.786khz的标准晶振，一旦设定好时间，即使主系统的电源掉电，该时钟芯片仍然可以靠其内部的锂电池走数年，当系统重新上电，又可为锂电池充电，这用以来非常有效的保持其时间的连续性，使用时非常方便，如DS12887,DS12887A,DS12C88+。第二章系统硬件概况2.1 电源模块利用MAX232芯片实现RS232电平于TTL电平转换。MAX232是MAXIN 公司生产的，包含两路接受器和驱动器的IC芯片，它的内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电压变换成RS-232输出电平所需的+10V电压，所以在此芯
4、片接口的串行通信系统中只需要单一的+5V电源就可以了。MAX232芯片中的两路发送接受中任选一路作为借口，但要注意其发送，接受的引脚要对应。如使Tin连接单片机的发送端TXD，则PC机的RS-232接受端RXD一定要接对应的Tout引脚，同时，Rout连接单片机的RXD,PC机的RS-232发送端TXD对应的Rin引脚。具体数据传输过程如下：MAX232的11脚Tin连接单片机的TXD端P3.1，TTL电平从单片机的TXD端发送，经过MAX232转换为RS-232电平后从MAX232的14脚Tout发出，再连接到实验板串口座的第三脚，在经过交叉串口先后，连接至PC机的串口座的第2脚RXD端，至
5、此PC机接受到数据。PC机发送数据，再逆流向单片机的RXD端的P3.0接受数据，我们下载HEX文件到单片机就是这样的。2.2 显示模块 12864C-1是一种具有4位/8位并行,中文字库点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵
6、的图形液晶模块。忙标志:BF，提供内部工作情况.BF=1表示模块在进行内部操作,此时模块不接受外部指令和数据.BF=0时,模块为准备状态,随时可接受外部指令和数据.利用STATUS RD 指令,可以将BF读到DB7总线,从而检验模块之工作状态.并行基本操作时序RSR/W功能说明LLMPU写指令到指令暂存器（IR）LH读出忙标志（BF）及地址记数器（AC）的状态HLMPU写入数据到数据暂存器（DR）HHMPU从数据暂存器（DR）中读出数据写操作时序读操作时序2.3 时钟操作DS12C887实时时钟芯片功能丰富，由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了
7、世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题； DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。在12小 时制模式中，用AM和PM区分上午和下午；时间的表示方法也有两种，一种用二进制数表示，一种是用BCD码表示；DS12C887中带有128字节 RAM，其中有11字节RAM用来存储时间信息，4字节RAM用来存储DS12C887的控制信息，称为控制寄存器，113字节通用RAM使用户使用.MOT：模式选择脚，DA12C887有两种工作模式，即Motorola模式和Intel模式，当MOT接VCC时，选用的工作
8、模式是Motorola 模式，当MOT接GND时，选用的是Intel模式。本文主要讨论Intel模式。 SQW：方波输出脚，当供电电压VCC大于4.25V时，SQW脚可进行方波输出，此时用户可以通过对控制寄存器编程来得到13种方波信号的输出。 AD0AD7：复用地址数据总线，该总线采用时分复用技术，在总线周期的前半部分，出现在AD0AD7上的是地址信息，可用以选通DS12C887内 的RAM，总线周期的后半部分出现在AD0AD7上的数据信息。 AS：地址选通输入脚，在进行读写操作时，AS的上升沿将AD0AD7上出现的地址信息锁存到DS12C887上，而下一个下降沿清除AD0AD7上 的地址信息
9、，不论是否有效，DS12C887都将执行该操作。 DS/RD：数据选择或读输入脚，该引脚有两种工作模式，当MOT接VCC时，选用Motorola工作模式，在这种工作模式中，每个总线周期的后一部分 的DS为高电平，被称为数据选通。在读操作中，DS的上升沿使DS12C887将内部数据送往总线AD0AD7上，以供外部读取。在写操作中，DS的下 降沿将使总线 AD0AD7上的数据锁存在DS12C887中；当MOT接GND时，选用Intel工作模式，在该模式中，该引脚是读允许输入脚，即Read Enable。 R/W：读/写输入端，该管脚也有2种工作模式，当MOT接VCC时，R/W工作在Motorola
10、模式。此时，该引脚的作用是区分进行的是读操作还是写 操作，当R/W为高电平时为读操作，R/W为低电平时为写操作；当MOT接GND时，该脚工作在Intle模式，此时该作为写允许输入，即Write Enable。 CS：片选输入，低电平有效。 IRQ：中断请求输入，低电平有效，该脚有效对DS12C887内的时钟、日历和RAM中的内容没有任何影响，仅对内部的控制寄存器有影响，在典型的应用 中，RESET可以直接接VCC，这样可以保证DS12C887在掉电时，其内部控制寄存器不受影响。地 址功 能取值范围十进制数取值范围二进制BCD码0秒059003B00591秒闹铃059003B00592分0590
11、03B00593分闹铃059003B0059412小时模式012010C AM，818C PM0112AM，8192PM24小时模式023001700235时闹铃，12小时制112010C AM，818C PM0112AM，8192PM时闹铃，24小时制023001700236星期几（星期天=1）17010701077日131011F01318月112010C01129年0990063009910控制寄存器A11控制寄存器B12控制寄存器C13控制寄存器D50世纪099NA19，20在这里我们设置MOT接GND。寄存器A=0X20:晶体振荡器开启且保持时钟运行。寄存器B=0X26:允许闹钟中断
12、输出到IRQ,数据位BCD格式，24小时制。当闹钟定时到了之后，它自动控制寄存器C的AF等于0，负跳变沿产生中断。2.4 整体硬件模块 该模块包括按键，复位，时钟，显示，单片机最小系统电路。在正确的调用DS_12C887+的前提下，按键可以实时调整时间，同时也可以设定闹钟时间.定时时间一到便可以触发中断，蜂鸣器报警发出嘀嘀的响声。同时外接外接晶11.0592MHZ，给整个模块提供时钟来源。为了是它内部电路正常有序的工作，需要给这些电路提供时钟脉冲信号，让时钟来控制他们的工作，有的电路来一个时钟就工作一次，有的需要几个时钟脉冲才工作一次。如果没有脉冲就不会工作的，还有就是，脉冲的频率越高，它的工
13、作速度就越快。其次就是复位电路，如果单片机不可以正常工作，可以按一下复位按钮，高电平复位，单片机内部电路全部恢复到初始状态，然后重新开始工作。为了更好的显示出字母及汉字，选择12684液晶，还是比较合算的。它的I/O接在P0口上，控制端接在P3口上。第三章软件系统概况3.1 Keil.软件概况 KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。C51编译器的功能不断增强，更加贴近CPU本身，及其它的衍生产品。C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中，这个集成开发环境包含：编译器，汇编器，实时操作系统，项目管理器，调试器。uV
14、ision2 IDE可为它们提供单一而灵活的开发环境。C51 V7版本是目前最高效、灵活的8051开发平台。它可以支持所有8051的衍生产品，也可以支持所有兼容的仿真器。例如：用户启动V2调试器之后，断点即被激活。断点可设置为条件表达式，变量或存储器访问，断点被触发后，调试器命令或调试功能即可执行。 在属性框(attributes column)中可以快速浏览断点设置情况和源程序行的位置。代码覆盖率信息可以让你区分程序中已执行和未执行的 部分。 用户可以在编辑器中选中变呈来观察其取值。 3.2 C51概况 微型控制器又称单片机，是微型计算机的一个重要分支。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了许多高性能新型机种，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。主要应用方面如下： 在家电方面的应用：彩电，数码相机，电冰箱，洗衣机，电饭煲。 在通信方面的应用：移动电话，调制解调器，程控交换机。 在商业方面的应用：自动售货机，防盗报警系统，IC卡 在工业方面
