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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