基于DS1302与LCD1602的电子日历时钟的设计与实现 - 图文

2.3 主要单元电路的设计

2.3.1 单片机主控制模块的设计

STC89C52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。

单片机的最小系统如下图所示,18引脚和19引脚接时钟电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出.第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路, 如图-2

图2主控制系统

2.3.2 时钟电路DS1302

1.DS1302的性能特性

DS1302是一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。

图3示出DS1302的引脚排列图，其中Vcc1为后备电源，Vcc2为主电源。

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在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768KHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电动行时，在Vcc大于等于2.5V之前，RST必须保持低电平。中有在SCLK 为低电平时，才能将RST置为高电平，I/O为串行数据输入端（双向）。SCLK始终是输入端。 DS1302_SCLK 接P3^6; 实时时钟时钟线引脚 DS1302_I/O 接P3^4; 实时时钟数据线引脚 DS1302_RST 接P3^5; 实时时钟复位线引脚

图3 DS1302的引脚图

2.DS1302数据操作原理

图4 DS1302数据时序图

DS1302是通过SPI串行总线跟单片机通信的，当进行一次读写操作时最少得读写两个字节，第一个字节是控制字节，就是一个命令，告诉DS1302是读还

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是写操作，是对RAM还是对CLOK寄存器操作。第二个字节就是要读或写的数据了。

单字节读：只有在SCLK为低电平时，才能将CE置为高电平。所以在进行操作之前先将SCLK置低电平，然后将CE置为高电平，接着开始在IO上面放入要传送的电平信号，然后跳变SCLK。数据在SCLK上升沿时，DS1302读取数据，在SCLK下降沿时，DS1302放置数据到IO上。 3.DS1302的时钟寄存器

图 5 时钟寄存器图

时钟/日历包含在7个寄存器中，数据在时钟/日历寄存器中是二进制编码的十进制格式存储的，也就是常说的BCD码存储的。时钟寄存器的第8个字节是写保护寄存器。当WP为“1”的时候是开启写保护，这个时候是禁止对DS1302进行写操作的。当WP为“0”的时候是关闭写保护，这个时候才能对DS1302进行写操作。

4. 关于BCD码

BCD码是通过4位二进制码来表示1位十进制中的0~9这10个数码。 二进制码转换为BCD码的方式为：4位二进制码大于1001时加6。 如：BCD码00001100的二进制码为：00001100+6=00010010

图6 DS1302 BCD代码

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2.3.3 显示模块的设计

1. 1602介绍

字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图- 4：

图7 1602字符型液晶显示器实物图

2. 1602LCD的基本参数及引脚功能

1602LCD分为背光和不带背光两种，基控制大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，引脚功能说明

1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表1所示： 编号 1 2 3 符号 VSS VDD VL 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压 编号 9 10 11 符号 D2 D3 D4 引脚说明 数据 数据 数据

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