本文用单片机以及DS12C887时钟芯片实现高精度实时时钟的设计。并由数码管进行时、分、秒的时钟显示。新型时钟芯片DS12C887具有计时精确、断电情况下运行十年以上不丢失资料等优点,在单片机计时系统中有着广泛应用。
本设计是以 AT89C51 为控制核心,由DS12C887时钟模块、键盘、定时闹铃、LED共阴极数码管和8279等功能模块组成。本文对系统的设计方案进行了论证与比较,介绍了DS12C887与AT89C51单片机系统的硬件电路图,并完成了PCB板的设计。 同时介绍了单片机C程序的设计流程与编写方法。
关键词: 单片机 时钟芯片DS12C887 数码管
本次设计根据实验要求设计数字时钟。可利用如下两种方案实现。
方案一:本方案完全用软件实现数字时钟。原理为:在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息,并通过程序控制扫描输出显示数据。利用定时器0与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则将其清零,并将相应的分字节值加1;若分值达到60,则清零分字节,并将时字节值加1;若时值达到24,则将时字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点,但当单片机不上电,程序将不执行。且由于每次执行程序时,定时器都要重新赋初值,所以该时钟精度不高。
方案二:本方案采用美国DALLAS公司的专用时钟芯片DS12C887。DS12C887时钟芯片功能强大,可代替IBM AT计算机的时钟/日历,断电情况下运行十年以上不丢失资料。它采用二进制数码或BCD码表示时间、日历和警报,具有计秒、分、时、天、星期、日、月、年,并有润年补偿功能,且具有完备的时钟闹钟功能,因此,可直接对其以用于显示或设置,使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作,芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时,系统自动转换到内部锂电池供电系统。而且即使系统不上电,程序不执行时,锂电池也能保证芯片的正常运行,以备随时提供正确的时间。
鉴于以上两种方案,时钟芯片DS12C887具有精度高、稳定性好、掉电正常工作、软件编程简单等优点,本设计采用方案二完成数字时钟的功能。
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