基于單片機的時鐘顯示系統的設計

孔維勇

（安徽理工大學 電氣工程系，安徽 淮南 232001）

0 引言

時鐘顯示別廣泛應用于社會生活的各個領域，如家電、汽車站、火車站、廣場、賓館等等，常用的時鐘顯示因不同的場所顯示有所不同，但對時鐘芯片的編程控制原理都大體相差無幾，關鍵是根據實際的需要來達到不同的效果，如報警、鈴聲等。

1 主要技術

1.1 AT89S51 單片機

AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含8K ISP的可反復擦寫1000次的FLASH只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，兼容標準MCS-51指令系統及8051引腳結構，AT89S51微型機可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。AT89S51具有如下結構：40個引腳，128bytes的隨機存取數據存儲器 （RAM）,4kBytes Flash片內程序存儲器，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優先級嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器，2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。

1.2 DS12887時鐘芯片主要特點

（1）可作為IBMAT計算機的時鐘和日歷；（2）與MC14688B和DS1287的管腳兼容；（3）在沒有外部電源的情況下可以工作10年；（4）自帶晶體振蕩器及電池；（5）數據地址總線復用；（6）可選用的夏令時模式；（7）可以應用于MOTORLA 和 INTEL 兩種總線；（8）內建128字節RAM；（9）14字節時鐘控制 RAM；（10）114 字節通用 RAM；（11）可編程方波輸出；（12）總線兼容中斷（IRQ）；（13）三種可編程中斷：時間性中斷 可產生美妙一次直到每天一次中斷周期性中斷122ms到500ms時鐘更新結束中斷。

圖1

2）管腳名稱

AD0-AD7地址、數據復用總線

NC-腳

NOT-總線類型選擇（MOTOROLA/INTEL）

CS-片選

AS-ALE

R/W-在INTEL總線下作為/WR

DS-在INTEL總線下作為/RD

RESET-復位信號

IRQ-中斷請求輸出

SQW-方波輸出、

VCC-+5電源

GND-電源地

圖1位DS12887的結構圖

3）DS12887時間、日歷和鬧鐘區域

可以通過讀取應用的存儲器來獲得時間、日歷信息。通過對AT98S51單片機進行編程來寫入DS12887存儲器設置時間、日歷和鬧鐘。時間和鬧鐘的設置可以是12小時和24小時制，可以通過對AT89S51編程來實現所需要的功能。在DS12887存儲器中，0XC0-0XFF位特殊的數，如果小時鬧鐘位OXC0-0XFF，表示每小時中斷一次；如果小時鬧鐘和分鐘鬧鐘是OXC0-0XCFF，表示每分鐘中斷一次如果小時鬧鐘、分鐘鬧鐘和秒鐘鬧鐘都是0XC0-0XCFF,表示每秒中斷一次。DS12887時鐘芯片有四控制寄存器，分別是寄存器A、B、C、D,它們可以在如何時候讀寫。

1.3 LCD 液晶顯示

圖2LCD顯示時間:

圖2

通過對AT89S51的編程時間，按照需要顯示時間、鬧鐘等設置，在一次編程后，DS12887可以在掉電后仍然保持時鐘時間的準確性，這是因為時鐘內有電池的結果。

2 結論

本設計方法方案所使用的單片機比較容易獲得，價格便宜，易于實現，所使用的DS12887價格稍高，但可以實現很多功能，能夠滿足多種實際需要，LCD也比較容易獲得，對于學習及實際需要都有十分重要的意義。

［1］郭天祥.51單片機C語言教程[M].電子工業出版社.

［2］徐愛鈞,徐陽.keil c51單片機高級語言應用編程與實踐[M].電子工業出版社.