单片机原理与应用及上机指导13.pdfVIP

第13章 电子万年历制作 第13章 电子万年历制作 教学提示和教学目标 教学提示和教学目标 13.1 系 统 概 述 13.1 系 统 概 述 13.2 设计思路分析 13.2 设计思路分析 13.3 硬件电路设计 13.3 硬件电路设计 13.4 软 件 设 计 13.4 软 件 设 计 13.5 总 结 13.5 总 结 13.6 上 机 指 导 13.6 上 机 指 导 教学提示和教学目标 教学提示和教学目标  教学提示：本章主要介绍了电子万年历制作的一般流程 和方法，同时还详细地介绍了摩托罗拉公司生产的 MC146818时钟芯片的基本结构、引脚功能、工作时 序及结构框图，最后重点介绍了利用MC146818时钟 芯片实现的电子万年历。  教学目标：了解MC146818时钟芯片基本结构、引脚 功能、工作时序及结构框图；熟悉利用MC146818时 钟芯片制作电子万年历的一般方法；掌握电子万年历制 作的普遍规律和一般流程。 13.1 系 统 概 述 13.1 系 统 概 述  本例的功能是在51单片机系统中设置、获取、记录实时的日历时钟信息并 通过数码管显示，要求能够进行长时间的记录，并且存储的时间信息在掉 电情况下至少保存10年。  实时显示可以通过软件编程实现，但这种方法需要编制的程序复杂，代码 多且单片机软件开销大，时间信息也不易长期保存。而采用专用实时时钟 芯片可以避免这些问题，它可以非易失地长期保存时间信息。因此在本例 中，选择使用专用芯片来实现实时日历时钟显示系统。  根据功能模块的划分，本系统包括5个部分。  (1) 51单片机模块：其作用是和外围的时钟芯片通信，并控制数据传输过 程，采集时间信息并予以处理。  (2) 日历时钟模块：此模块由专用的实时时钟芯片构成，它是本例的核心 模块，由它提供实时的日历时钟信息。  (3) 数码管显示模块：此模块用于实时日历时钟信息显示。数码管显示模 块在前面一些章节中有过详细介绍。  (4) 串行通信模块：用户可通过PC和单片机的串口通信来设置初始化时间 信息。  (5) 程序模块：包括单片机控制时钟芯片的接口程序(实现单片机和时钟芯 片之间的数据传输过程)和数码管显示程序。 13.2 设计思路分析 13.2 设计思路分析  由于系统要实现的功能比较单一(主要就是获取 实时时钟信息)，因此设计思路非常清晰。  13.2.1 单片机的基本概念  13.2.2 单片机的特点和应用 13.2.1 选择合适的日历时钟芯片 13.2.1 选择合适的日历时钟芯片  第一步就是选择合适的日历时钟芯片。本例要求能够进行长时间的记录，包括日历、 星期在内的时间信息，并且存储的时间信息在掉电情况下可以保存10年。根据这些 要求，本例选用摩托罗拉公司的日历时钟芯片MC146818来作为实时时钟芯片，为 系统提供详细的年、月、日、星期、小时和分钟等时间信息(本例中时间信息只需要 精确到分钟)。  MC146818是一款CMOS技术实时时钟芯片，其主要功能特性如下。  具有年、月、日、时、分、秒计时。  具有可编程的中断下降沿脉冲输出(IRQ)和方波输出(SQW)。  内含50B的SRAM，可供断电时保存数据(镍镉电池保持)用。  内部具有时钟振荡电路，可使用3种振荡频率，即4.194304MHz、1.0485776MHz 和32.768kHz。  可由软件设定12小时制或24小时制的计时方式。  计时方式可由软件设定为二进制或十进制。  具有自动闰年补偿功能。  可设定每日的某一时刻(时 分 秒) 报警产生中断。