基于單片機(jī)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)

（成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)敖化明工程學(xué)院，四川成都，610059）

基于單片機(jī)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)

（成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)敖化明工程學(xué)院，四川成都，610059）

設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)易的時(shí)鐘電路，電路由單片機(jī)最小系統(tǒng)、電平轉(zhuǎn)換模塊、按鍵輸入模塊，時(shí)鐘模塊、液晶顯示模塊組成。電路以STC89C52單片機(jī)為控制核心，控制串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片M41ST85W進(jìn)行時(shí)鐘讀、寫、報(bào)警操作。

時(shí)鐘電路；STC89C52；M41ST85W

0 前言

隨著數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，鐘表的精度得到了極大改善，在報(bào)時(shí)基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)報(bào)警功能，給人們的生活帶來更多便捷。為此，使用時(shí)鐘芯片M41ST85W，設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易時(shí)鐘電路。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易時(shí)鐘電路，系統(tǒng)框圖如圖1所示，電路由單片機(jī)主控單元、按鍵輸入模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、時(shí)鐘模塊、液晶顯示模塊構(gòu)成。單片機(jī)與時(shí)鐘芯片建立I2C通信，由于單片機(jī)與時(shí)鐘芯片的工作電壓不同，通信時(shí)需要電平轉(zhuǎn)換芯片處理，按鍵作為時(shí)鐘信息寫入端口，液晶作為時(shí)鐘結(jié)果顯示。

圖1 系統(tǒng)框圖

圖2 時(shí)鐘芯片電路原理圖

圖3 軟件流程圖

2 硬件設(shè)計(jì)

單片機(jī)選用STC89C52，其外圍電路簡(jiǎn)單，由簡(jiǎn)單復(fù)位與時(shí)鐘電路構(gòu)成，設(shè)計(jì)成本低廉。按鍵模塊采用矩陣鍵盤形式接入單片機(jī)I/O口，控制方式靈活。液晶顯示模塊為L(zhǎng)CD1602液晶顯示屏，并行接口接入單片機(jī)用于時(shí)鐘數(shù)據(jù)顯示。選用時(shí)鐘芯片M41ST85W設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路，采用I2C控制協(xié)議，外圍電路簡(jiǎn)單，通信靈敏度高。電路原理圖如圖2所示。

電平轉(zhuǎn)換芯片74LVC4245用于單片機(jī)與時(shí)鐘芯片M41ST85W通信時(shí)的電平轉(zhuǎn)換。OE引腳低電平有效，DIR引腳為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸方向?yàn)锳至B，DIR引腳為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸方向?yàn)锽至A。OE引腳為高電平或懸空時(shí)，通道不開放，無數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

3 軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)流程如圖3所示。系統(tǒng)初始化完成后，單片機(jī)對(duì)時(shí)鐘芯片進(jìn)行讀操作。由于初次上電時(shí)，HT默認(rèn)被硬件置1，緩沖/傳輸寄存器將無法更新到當(dāng)前時(shí)間，液晶顯示時(shí)鐘為固定時(shí)間，這是掉電時(shí)間，因此需要對(duì)0CH地址清零操作，即將HT置0。然后通過按鍵寫入當(dāng)前時(shí)鐘信息，包括：世紀(jì)、年、月、日期、星期、時(shí)、分、秒、毫秒，時(shí)鐘的配置通過I2C通信完成，再讀取時(shí)鐘信息，顯示在液晶LCD1602上。按鍵可用于數(shù)據(jù)寫入與時(shí)間修改，因此，還可用于報(bào)警時(shí)間的預(yù)設(shè)置。

4 總結(jié)

利用STC89C52單片機(jī)對(duì)時(shí)鐘芯片M41ST85W的控制，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)易時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)，通過按鍵實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘信息的調(diào)整，通過液晶LCD1602實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示。設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉、可靠性強(qiáng)，具有較好的應(yīng)用價(jià)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