DS12C887电子芯片的应用本科毕业设计.docx
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DS12C887电子芯片的应用本科毕业设计
福州职业技术学院
毕业设计
设计题目DS12C887
时钟芯片的应用
系别技术工程系
年级专业09应用电子技术（闽台）
内容摘要………………………………………………………………………………2
关键词…………………………………………………………………………………2
一、DS12C887简介…………………………………………………………………2
（一）器件特性…………………………………………………………………2
（二）引脚功能…………………………………………………………………2
（三）应用………………………………………………………………………5
二、DS12C887时钟芯片在设计中的应用……………………………………………7
（一）概述………………………………………………………………………7
（二）系统硬件的设计…………………………………………………………7
（三）系统的软件设计…………………………………………………………8
（四）主要源程序代码如下……………………………………………………9
结语…………………………………………………………………………………16
参考文献……………………………………………………………………………17
附录…………………………………………………………………………………18
DS12C887时钟芯片的应用
[内容摘要]电子万年历在家庭居室、学校、车站和广场使用越来越广泛，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。
针对以往的电子万年历断电后需重新调整时间与日期，且计时误差大的现象。
本系统设计采用实时钟芯片（DS12C887）作为计时器件，该芯片内部自带晶体振荡器，这样就有效的保证了计时的精确性，并且内部自带锂电池使得在断情况能继续更新时间信息。
[关键词]万年历时钟芯片DS12C887
一DS12C887简介
（一）器件特性
DS12C887实时时钟芯片功能丰富，可以用来
直接代替IBMPC上的时钟日历芯片DS12887，
同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相
兼容。
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；此外用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出，并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。
（二）引脚功能
DS12C887的引脚排列如图1所示，各管脚的功能说明如下：
GND、VCC：
直流电源，其中VCC接+5V输入，GND接地，当VCC输入为+5V时，用户可以访问DS12C887内RAM中的数据，并可对其进行读、写操作；当VCC的输入小于+4.25V时，禁止用户对内部RAM进行读、写操作，此时用户不能正确获取芯片内的时间信息；当VCC的输入小于+3V时，DS12C887会自动将电源发换到内部自带的锂电池上，以保证内部的电路能够正常工作。
（1）MOT：
模式选择脚，DS12C887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。
（23）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。
AD0～AD7：
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AD0～AD7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AD0～AD7上的数据信息。
（14）AS：
地址选通输入脚，在进行读写操作时，AS的上升沿将AD0～AD7上出现的地址信息锁存到DS12C887上，而下一个下降沿清除AD0～AD7上的地址信息，不论是否有效，DS12C887都将执行该操作。
（17）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AD0～AD7上，以供外部读取。
在写操作中，DS的下降沿将使总线AD0～AD7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ReadEnable。
（15）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Intel模式，此时该作为写允许输入，即WriteEnable。
（13）
：
片选输入，低电平有效。
（19）
：
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。
在DS12C887内有11字节RAM用来存储时间信息，4字节用来存储控制信息，其具体垢地址及取值如表1所列。
（三）应用
在各种设备、家电、仪器、工业控制系统中，可以很容易地用DS12C887来组成时间获取单元，以实现各种时间的获取。
图2是用8031单片机和DS12C887构成的时间获取电路图，其中DS12C887的基地址为7F00H，相应的程序采用C51语言编写（以Intel工作模式为例）。
由8031单片机和DS12C887构成的时间获取电路的初始化程序如下：
XBYTE[0x7F00+0x0B]=0x82;
XBYTE[0x7F00+0x0A]=0xA0;
XBYTE[0x7F00+0x0A]=0x20;
XBYTE[0x7F00+0x0B]=0x02;
/*所有的中断禁止，24小时制，
BCD码模式*/
以下均获取时间程序：
unsignedchardatat-century;
unsignedchardatat-year
unsignedchardatat-month;
unsignedchardatat-date;
unsignedchardatat-week;
unsignedchardatat-hour;
unsignedchardatat-minute;
unsignedchardatat-second;
if（（XBYTE[7F00+0x0A]&0x80）!
=0）{
t-century=XBYTE[0x7F00+0x32];/*读取世纪*/
t-year=XBYTE[Ox7F00+0x09];/*读取年份*/
t-month=XBYTE[Ox7F00+0x08];/*读取月份*/
t-date=XBYTE[Ox7F00+0x07];/*读取日期*/
t-week=XBYTE[Ox7F00+0x06];/*读取星期几*/
t-hour=XBYTE[Ox7F00+0x04];/*读取小时*/
t-minute=XBYTE[DS12887+0x02];/*读取分钟*/
t-second=XBYTE[Ox7F00+0x00]；}/*读取秒
二DS12C887时钟芯片在设计电子万年历中的应用
（一）概述
电子万年历在家庭居室、学校、车站和广场使用越来越广泛，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。
针对以往的电子万年历断电后需重新调整时间与日期，且计时误差大的现象。
本系统设计采用实时钟芯片（DS12C887A）作为计时器件，该芯片内部自带晶体振荡器，这样就有效的保证了计时的精确性，并且内部自带锂电池使得在断情况能继续更新时间信息。
本设计采用AT89S52作为主控制器，为了提高电路的实用性加入温度测量电路、报时和闹钟功能。
系统的工作原理是：
主控制器每隔一段时间（小于一秒钟）读一次时钟芯片的内部寄存器的值，将读出的日历、时间信息实时的显示在LED数码显示器上。
同时，主控制器不断的扫描按键电路和温度测量电路，当有键按下时，识别出按键的值并调整相应的时间或日历的值再写入时钟芯片内部。
温度数据由测量电路（DS1280）获得的温度值送入显示电路显示。
（二）系统硬件的设计
2．1电源电路
为了减少电路成本，本系统电源电路由变压器变压、三端集成稳压（L7805）电路产生5V，具有简单、可靠、价格低廉等特点。
2．2主控制器
主控制器采用ATMEL公司的最新系列单片机产品AT89S52。
该单片机除了拥有MCS一51系列单片机的所有；优点外，内部还具有8KB的在系统可编程FLASH存储器，!
低功耗的空闲和掉电模式，极大的降低了电路的功耗。
另外，还具有一个看门狗电路，为电路的可靠工作提供了更大的保证。
2．3数码管显示电路
显示电路采用具有高亮度、使用寿命长、价格低廉等特点的LED数码管。
整个显示电路由LED数码管和显示驱动电路和译码电路构成。
由于本系统中显示的内容较多，共需要16个数码管，分别用八位显示年、月、日，四位显示时间，二位显示星期，二位显示温度。
为了节省控制器的资源，在控制器和显示器之间加入一个译码电路使本来需要16根控制线的电路变成只需四根控制线，极大的节省了系统资源。
该译码器由两个3—8译码器构成。
2．4按键与温度测量电路
本系统为了使电路更简单，按键电路只设计了个按键，分别是’设置’、’+’、’一’三个键用来调整日历以及时钟。
本系统为了提高电路的实用性，增加了一个温度显示功能。
该系统的温度测量电路采用DallaS公司的DS1280。
该器件由于其具有价格低廉电路简单、测量精确等优点。
2．5音频信号产生及驱动电路
本电路的功能是接收控制电路发送来的整点报时及定时信号，根据系统设定产生不同频率的音频信号，由驱动电路加以放大驱动扬声器发出声音，从而实现整点报时及闹钟的功能。
（三）系统的软件设计
本系统程序由主程序、中断服务函数和多个子函数构成。
主函数主要完成各子函数和中断函数的初始化。
定时中断函数主要完成时钟芯片的定时扫描及键盘扫描。
时钟芯片的读写函数主要是将时间、日历信息读出来，并
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