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电子万年历 功能要求 设计一台电子万年历，主控芯片采用8051单片机，日历时钟芯片采用DALLAS公司推出的高性能、低功耗、带RAM的实时时钟DS1302，显示器采用点阵字符型液晶显示模块，分2行显示，第一行显示日、月、年，第2行显示时、分、秒。 2、硬件电路设计 下图a所示为电子万年历的硬件电路图，主要包括8051单片机、日历时钟芯片DS1302、点阵字符型液晶显示模块等。日历时钟芯片Ds302 是一种串行接口的实时时钟，芯片内部具有可编程日历时钟和31个字节的静态RAM，日历时钟可自动进行闰年补偿，计时准确，接口简单，使用方便，工作电压范围宽（2.5—5.5V），功耗低，芯片自身还具有对备份电池进行涓流充电功能，可有效延长备份电池的使用寿命。 图a 电子万年历的硬件电路图 DS1302采用8脚ＤＩＰ封装，其引脚排列如图ｂ所示，各引脚功能如下。 Vcc1，Vcc：电源输入 GND：地 X1，X2：外接32.768KHz石英晶振输入 RST：复位／通信允许 I/O:数据输入/输出端 SCLK:串行时钟输入 、 图b DS1302的引脚排列 8051单片机与DS1302之间采用3线串行通信方式。复位/通信允许信号RST接到单片机的P1.5引脚，RST=1允许通信，RST=0禁止通信；串行时钟信号SCLK接到单片机的P1.6引脚；数据输入/输出信号I/O接到单片机的P1.7引脚。8051作为主机通过控制RST、SCLK和I/O信号实现两芯片之间的数据传送。 DS1302芯片的X1和X2端外接32.768KHz的石英晶振Vcc1和Vcc2是电源引脚，单电源供电时接Vcc1脚，双电源供电时主电源接Vcc2，备份电池接Vcc1，如果采用可充电镉镍电池，可启用内部涓流充电器在主电压正常时向电池充电，以延长电池使用时间。备份电池也可用1UF以上的超容量电容代替，需要注意备份电池电压应略低于主电源工作电压。 数据传送是以8051单片机为主控芯片进行的，每次传送时由8051向DS1302写入一个命令字节开始的，命令字节的格式入下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 RAM/CK A4 A3 A2 A1 A0 RD/W 命令字节的最高位必须为1，RAM/CK位为DS1302片内RAM/时钟选择位，RAM/CK=1选择RAM操作，RAM/CK=0选择时钟操作。RD/W为读写控制位，RD/W=1为读操作，表示DS1302接受完命令字节后，按指定的选择对象及寄存器地址，读取数据并通过I/O线传送给单片机8051. RD/W=0为写操作，表示DS1302接受完命令字节后，紧跟着在接收来自于单片机8051的数据字节，并写入到DS1302相应的寄存器后RAM单元中。A4~A0为片内日历时钟寄存器后RAM的地址选择位。 DS1302与8051之间通过I/O线进行同步串行数据传送，SCLK为串行通信时的位同步时钟，一个SCLK脉冲传送一位数据，每次数据传送时都以字节为单位，低位在前，高位在后，传送一个字节需要8个SCLK脉冲。数据传送可以单字节方式或多字节突发方式进行。 单字节方式传送一次数据需要16个SCLK脉冲，多字节方式传送一次数据在对日历进行读写时需要72个sclk脉冲。单字节操作方式可保证数据传送时的安全性和可靠性，多字节操作方式则可提高数据传送速度，两种方式可视需要灵活选用。另外，DS1302的外接晶振推荐采用32.768khz，电容推荐值为6pf，由于晶振频率较低，也可以不接电容，对计时精度影响不大。 DS1302共有12个寄存器，其中7个寄存器与日历时钟有关，存放的数据为BCD码格式，日历、时钟寄存器地址及其内容如表1所示。秒寄存器的第7位为时钟暂停控制位，该位位1时暂停时钟振荡器，DS1302进入低功耗状态，该位为0时启动时钟。时寄存器的第7位为12或24小时方式选择，该位为1时选择12小时方式，该位为0时选择24小时方式。在12小时方式下，时寄存器的第5位为AM/PM选择，该位为1时选择PM，该位为0时选择。在24小时方式下，时寄存器的第5位为第2个小时位（20--23）. 表1 DS1302内部寄存器地址与内容 寄存器 命令字节 取值范围 寄存器内容 写 读 7 6 5 4 3 2 1 0 秒寄存器 80H 81H 00--59 CH 10s SEC 分寄存器 82H 83H 00--59 0 10min MIN 时寄存器 84H 85H 00-2或01-12 12/24 0 10A/p HR HR 日寄存器 86H 87H 01-28，29，30，31 0 0 10DATA DATE 月寄存器 88H 89H 01--12 0 0 0 10M MONTH 周寄存器 8