单片机设计与代码实现Word格式.docx
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上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST脚必须保持低电平。
只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。
DS1302的控制字如表所示。
控制字节的最高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入到DS1302中。
位6如果为0，则表示存取日历时钟数据；
为1则表示存取RAM数据。
位5～1（A4～A0）指示操作单元的地址。
最低有效位（位0）如果为0，则表示药进行写操作；
为1表示进行读操作。
控制字节总是从最低位开始输入/输出。
为了提高对32个地址寻址能力（地址/命令位1～5=逻辑1）,可以把时钟/日历或RAM寄存器规定为多字节（burst）方式。
位6规定时钟或RAM，而位0规定读或写。
在时钟/日历寄存器中的地址9～31或RAM寄存器中的地址31不能存储数据。
在多字节方式下，读或写从地址0的位0开始。
必须按数据传送的次序写最先的8个寄存器。
但是，当以多字节方式写RAM时，为了传送数据不必写所有的31字节，不管是否谢了全部31字节，所写的每一字节都将传送至RAM。
表DS1302控制字
DS1302共有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。
其日历、时间寄存器及其控制字如上表所示，其中奇数为读操作，偶数为写操作。
时钟暂停：
秒寄存器的位7定义位时钟暂停位。
当它为1时，DS1302停止振荡，进入低功耗的备份方式，通常在对DS1302进行写操作时（如进入时钟调整程序）,停止振荡。
当它为0时，时钟将开始启动。
AM-PM/12-24小时方式：
小时寄存器的位7定义为12或24小时方式选择位。
它为高电平时，选择12小时方式。
在此方式下，位5为第二个10小时位（20～23h）。
DS1302的晶振选用32768Hz，电容推荐值为6pF。
因为振荡频率较低，也可以不接电容，对计时精度影响不大。
3.显示驱动MAX7219
●MAX7219和单片计算机连接有三条引线（DIN、CLK、LOAD），采用16位数据串行移位接收方式
●八位LED显示、图条/柱图显示或64点阵显示
●包括BCD译码器、多路扫描控制器、字和位驱动器和8×
8静态RAM
●可选择停机模式、数字亮度控制、从1～8选择扫描位数和对所有LED显示器的测试模式
●最多能驱动8位LED显示器
●内部RAM地址01～08H分别对应于DIG0～DIG7。
●扫描界限寄存器（地址0BH）：
该寄存器中D0～D3位数据设定值为0～7H，设定值表示显示器动态扫描个数位1～8。
●停机寄存器（地址0CH）：
当D0=0时，MAX721处于停机状态；
当D0=1时，处于正常工作状态。
●显示测试寄存器（地址0FH）：
当D0=0时，MAX7219按设定模式正常工作；
当D0=1时，处于测试状态。
在该状态下，不管MAX7219处于什么模式，全部LED将按最大亮度显示。
●亮度寄存器（地址0AH）：
亮度可以用硬件和软件两种方法调节亮度寄存器中的D0～D3位可以控制LED显示。
LED显示寄存器由内部8×
8静态RAM构成,操作者可直接对位寄存器进行个别寻址,以刷新和保持数据,只要V＋超过2V（一般为＋5V）。
控制寄存器包括:
译码模式,显示亮度调节,扫描限制（选择扫描位数）,关断和显示测试寄存器。
MAX7219的驱动程序首先必须对5个控制寄存器初始设置即初始化,各控制寄存器设置含义如下:
译码模式选择寄存器（地址＝F9H）;
MAX7219有两种译码方式:
B译码方式和不译码方式。
当选择不译码时,8个数据为分别一一对应7个段和小数点位;
B译码方式是BCD译码,直接送数据就可以显示。
实际应用中可以按位设置选择B译码或是不译码方式。
扫描限制寄存器:
地址＝FBH;
用于设置显示的LED个数（1～8）,比如当设置为0xX4时,LED0~5显示。
亮度调节寄存器:
地址＝FAH;
共有16级选择,用于LED显示亮度的强弱设置。
关断模式寄存器:
地址＝FCH;
有两种模式选择:
一种是关断状态模式（D0＝0）;
一种是正常操作状态（D0＝1）,通常选择正常操作状态。
显示测试寄存器:
地址＝FFH;
有两种选择用于设置LED是测试状态还是正常操作状态:
当在测试状态时（D0＝1）各位全应亮,一般选择正常操作状态（D0＝0）。
4.主要单元电路的设计
表MAX7219引脚功能
（1）显示电路
显示部分采用普通的共阴数码管显示，采用动态扫描，以减少硬件
路。
年月日时分秒星期共需要17位数码显示，考虑到一次扫描17位数码
管显示时会出现闪烁情况，故采用动态扫描，可将数码管数量减少至9位，也就是两个四位一体八段LED显示数码管和一个一位LED数码管设计时数码管同时扫描，显示时采用串行口输出段码，用MAX7219驱动数码管。
图MAX7219主要引脚
5.键盘接口
键盘在单片机系统中是一个很重要的部件。
为了输入数据、查询和控制系统的工作状态，都要用到键盘，键盘是人工干预计算机的主要手段。
键盘可分为编码和非编码键盘两种。
编码键盘采用硬件线线路来实现键盘编码，每按下一个键，键盘能自动生成按键代码，键数较多，而且还具有去抖动功能。
这种键盘使用方便，但硬件较复杂，PC机所用的键盘就属于这种。
非编码键盘仅提供按键开关工作状态，其他工作由软件完成，这种键盘键数较少，硬件简单，一般在单片机应用系统中广泛使用。
此处主要介绍该类非编码键盘及其与MCS—51型单片机的接口。
6.时钟电路
（1）.DS1302工作方式简介及数据操作原理
DS1302可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时,且具有闰年补偿功能,工作电压宽达2.5~5.5V。
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33x8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。
DS1302是的DS1202升级产品,与DS1202兼容,但增加了主电源/后背电源双电源引脚,同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
DS1302时钟芯片包括实时时钟/日历和31字节的静态RAM。
它经过一个简单的串行接口与微处理器通信。
实时时钟/日历提供秒、分、时、日、周、月和年等信息。
对于小于31天的月和月末的日期自动进行调整，还包括闰年校正的功能。
时钟的运行可以采用24<
小>
时或带AM/PM的12小时格式。
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字节的时钟信号或RAM数据。
DS1302有主电源/后备电源双电源引脚：
Vcc1在单电源与电池供电的系统中提供低电源，并提供低功率的电磁备份；
Vcc1在双电池系统中提供主电源。
在这种运行方式中，Vcc1里连接到后备电源，以便在没有主电源的情况下能保存时间信息以及数据。
DS1302由Vcc1或Vcc2中较打大者供电。
当Vcc2＞（Vcc1+0.2V）时，Vcc2给DS1302供电；
当Vcc2＜Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。
图S1302
DS1302的控制字如图所示。
DS1302共有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。
其日历、时间寄存器及其控制字如下表所示，其中奇数为读操作，偶数为写操作。
表DS1302控制字
三·
系统的软件设计
一．程序设计
电子万年历的程序主要包括3个方面的内容：
一是DS1302从单片机中读取数据进行计数，二是利用按键进行时间的调整，三是MAX7219从单片机中读取数据驱动LED数码管显示时间。
AT89C51单片机主要I/O口的分配，P2.0-P2.2分别接MAX7219的DIN,LOAD,CLK三个功能端，P3接查询式按键，P1.0-P1.2分别接DS1302的CLK，IO，RST端。
1时间控制流程图
DS1302时控流程图
2
;
真正的万年历:
84bytes的51ASM
==SUB_WNL===万年历==*DengMiao*2004-06-01*****GuangZhou******
SJDATA30H;
世纪BCD00TO99
NHDATA31H;
年号BCD00TO990000TO9999年
YFDATA32H;
月份BCD01TO12
org000h
MOVSP,#40H
MOVSJ,#21H;
2004-05
MOVNH,#01H
MOVYF,#4H
ACALLSUB_WNL
SJMP$
===============SUB_WNL===================
;
入口：
出口
ACC--本月天数BCD28to31
B--本月1日的星期数1to6==星期1to星期6
0--星期日
使用:
ACC,B,R5,R6
STACK:
3bytes（不包括调用）
ORG50H
SUB_WNL:
PUSHPSW
MOVA,SJ
ACALLBCD2BIN_MOD4
x400年:
（大周期）
=146097天=7*20871+0天
x100年:
000年=7*0+0+1-11=0*2+1****
100年=7*5217+7+1-22=1*2
200年=7*10435+7+1-44=2*2
300年=7*15653+7+1-66=3*2
{1,2,4,6}
MOVA,R6;
A=R6=SJ_BINMOD4
RLCA;
A=A*2+CA={1,2,4,6}****
XRLA,#10000111B;
A=87H-A;
边界调整
MOVR5,A;
A={86H,85H,83H,81H};
R5:
星期
MOVA,NH
JZWNL_1
ACALLBCD2BIN_MOD4
XCHA,R5
SUBBA,R5;
0年;
0=0+0+1+（-1）***
MOVR5,A
WNL_1:
MOVA,YF
ADDA,#（WNL_TAB-$-4）
MOVCA,@A+PC
MOVR6,A
SWAPA
ACALLWNL_F0;
大年对<
=3月调整准备
ADDCA,R5;
月调整
MOVB,#7
DIVAB;
B=AMOD7
MOVA,R6
大年调整准备
ADDCA,#28
POPPSW
RET
WNL_TAB:
DB3*2+5*32+0;
1BIT0:
"
2月"
标志
DB0*2+1+1*32+0;
2**BIT1..2:
月大小
DB3*2+1*32+16;
300：
28天
DB2*2+4*32+16;
401：
----
DB3*2+6*32+16;
510:
30天
DB2*2+2*32+16;
611:
31天
DB3*2+4*32+16;
7BIT3:
0-----
DB3*2+7*32+16;
8BIT4:
0:
1/2月
DB2*2+3*32+16;
91:
<
=3月
WNL_F0:
6BYTES;
RRCA;
0AH
ANLA,#07H;
0BH
0CH
ANLC,F0;
0DH
0EH
RET;
0FH
DB3*2+5*32+16;
10HBIT5..7:
星期调整数
DB2*2+1*32+16;
11H0：
---
DB3*2+3*32+16;
12H1-7:
调整数
BCD2BIN_MOD4:
功能：
A.1BYTESBCDTOBIN
B.MOD4
C.MUL2
A:
SJORNH
F0:
大世纪
ACC--（BIN（A）4）*2-（BIN（A）MOD4）-F0
R6--BIN（A）MOD4
C--IIF（（BIN（A）MOD4）=0,1,0）
ACC,B,R6,PSW
0bytes（不包括调用）
MOVR6,A;
BCD==<
BIN
ANLA,#0F0H;
16X+Y==<
10X+Y
MOVB,#（256-6）;
（256-6）*X+（16X+Y）
MULAB;
ADDA,R6;
=256X+（10X+Y）
MOD4
ANLA,#3
XCHA,R6;
R6=BINMOD4={0,1,2,3}
X4年：
3*365+366=7*209+（-2）**
XRLA,R6;
A=（BIN4）
RRA;
A=（BIN4）*2**
MOVC,F0;
大世纪调整
SUBBA,R6
X1年:
0年0=0+0+1+（-1）***
1年366=7*52+1+1
2年366+365=7*104+2+1
3年366+365+365=7*156+3+1
{-1,1,2,3}
CJNER6,#1,$+3;
C=IIF（R6<
=1,0,1）
MOVF0,C;
C=1为大年/大世纪
RET
-----------------------------
END;
========ENDOFFILE
（3）电路设计
图示为电子万年历电路设计原理图，系统由主控制器AT89C51、时钟电路DS1302、显示驱动MAX7219电路，显示电路及键扫描电路组成图
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