基于單片機的時鐘電路設計

（成都理工大學核技術與自動敖化明工程學院，四川成都，610059）

基于單片機的時鐘電路設計

（成都理工大學核技術與自動敖化明工程學院，四川成都，610059）

設計一種簡易的時鐘電路，電路由單片機最小系統、電平轉換模塊、按鍵輸入模塊，時鐘模塊、液晶顯示模塊組成。電路以STC89C52單片機為控制核心，控制串行實時時鐘芯片M41ST85W進行時鐘讀、寫、報警操作。

時鐘電路；STC89C52；M41ST85W

0 前言

隨著數字集成電路的發展和石英晶體振蕩器的廣泛應用，鐘表的精度得到了極大改善，在報時基礎上增加了自動報警功能，給人們的生活帶來更多便捷。為此，使用時鐘芯片M41ST85W，設計基于單片機的簡易時鐘電路。

1 系統設計

設計基于單片機的簡易時鐘電路，系統框圖如圖1所示，電路由單片機主控單元、按鍵輸入模塊、電平轉換模塊、時鐘模塊、液晶顯示模塊構成。單片機與時鐘芯片建立I2C通信，由于單片機與時鐘芯片的工作電壓不同，通信時需要電平轉換芯片處理，按鍵作為時鐘信息寫入端口，液晶作為時鐘結果顯示。

圖1 系統框圖

圖2 時鐘芯片電路原理圖

圖3 軟件流程圖

2 硬件設計

單片機選用STC89C52，其外圍電路簡單，由簡單復位與時鐘電路構成，設計成本低廉。按鍵模塊采用矩陣鍵盤形式接入單片機I/O口，控制方式靈活。液晶顯示模塊為LCD1602液晶顯示屏，并行接口接入單片機用于時鐘數據顯示。選用時鐘芯片M41ST85W設計時鐘電路，采用I2C控制協議，外圍電路簡單，通信靈敏度高。電路原理圖如圖2所示。

電平轉換芯片74LVC4245用于單片機與時鐘芯片M41ST85W通信時的電平轉換。OE引腳低電平有效，DIR引腳為高電平時，數據傳輸方向為A至B，DIR引腳為低電平時，數據傳輸方向為B至A。OE引腳為高電平或懸空時，通道不開放，無數據轉換。

3 軟件設計

軟件設計流程如圖3所示。系統初始化完成后，單片機對時鐘芯片進行讀操作。由于初次上電時，HT默認被硬件置1，緩沖/傳輸寄存器將無法更新到當前時間，液晶顯示時鐘為固定時間，這是掉電時間，因此需要對0CH地址清零操作，即將HT置0。然后通過按鍵寫入當前時鐘信息，包括：世紀、年、月、日期、星期、時、分、秒、毫秒，時鐘的配置通過I2C通信完成，再讀取時鐘信息，顯示在液晶LCD1602上。按鍵可用于數據寫入與時間修改，因此，還可用于報警時間的預設置。

4 總結

利用STC89C52單片機對時鐘芯片M41ST85W的控制，實現了簡易時鐘電路的設計，通過按鍵實現時鐘信息的調整，通過液晶LCD1602實現時間的顯示。設計方案簡單，價格低廉、可靠性強，具有較好的應用價值。

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Design of clock circuit based on MCU

Ao Ming
（Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan，610059）

A simple clock circuit is designed, which is composed of a single chip microcomputer minimum system, a level conversion module, a key input module, a clock module and a liquid crystal display module. The circuit takes STC89C52 MCU as the control core, controls the serial real time clock chip M41ST85W to read, write and alarm.

clock circuit; STC89C52; M41ST85W