自動控制系統通用萬年歷電子時鐘的設計與制作

摘 要 自動控制系統通常需具備萬年歷電子時鐘，便于統計和記錄系統控制的關鍵參數。選用宏晶單片機和萬年歷芯片研制了通用電子時鐘，可配合系統其他模塊實現系統功能優化、故障排查等功能。

【關鍵詞】萬年歷 電子時鐘 16鍵鍵盤 DS1302

1 引言

自動控制系統在運行過程中需要以日期和時間為軸線完成相關控制功能，在既定的時間點實現相應控制功能，記錄事件發生前后系統關鍵參數，這就需要控制系統具備準確的記錄日期和時間的功能。

2 電路設計

2.1 元器件選型

選擇宏晶15F2K61S2作為核心，4片數碼管設計了16位數碼管顯示器。時間芯片采用1302，用于精確產生年月日和時間信息，在保證性能的前提下，可大幅減小PCB電路板的體積，提高產品的性價比。

2.2 電路設計與制作

主電路設計：

時鐘電路以達拉斯1302萬年歷芯片為核心設計，晶振頻率為32.768KHz，采用單獨的3V紐扣鋰電池CR2016供電，保證斷電保存信息功能的實現，確定了芯片的時鐘功能端DS1302_Sclk=P1^0，輸入輸出功能端DS1302_IO=P1^1和使能端DS1302_CE=P1^2實現具體的控制工作，電路原理圖如圖1所示。

通用型自動控制系統高亮16位數碼管顯示器和16鍵矩陣式成品按鍵作為時鐘的顯示設備和輸入設備。

3 軟件設計

在所設計的硬件平臺之上，主函數通過顯示、鍵盤和電子時鐘三個頭文件所包含的多個功能驅動函數實現了本產品的功能。

顯示部分驅動程序通過調用頭文件Disp4_4_7SegLed.h中的DScan（unsigned char *DSBufP，unsigned char DSInfor）函數實現，其中，時間的顯示特別是小時、分鐘和秒鐘之間的時間間隔兩點的處理需要特別安排標志位實現。

輸入部分驅動程序通過調用頭文件MatrixKeys.h中的MatrixKeys（）和MatrixKeysFun（）等函數實現對電子時鐘所有參數的實時調整。

電子時鐘通過頭文件DS1302.h具體實現日期和時間的記錄工作。

4 總結

本產品經過電路設計，電路板制作，產品組裝，驅動設計，性能調試等步驟制作了自動控制系統通用萬年歷電子時鐘，輔助系統完成關鍵參數的記錄和排除故障等工作，在相關自動控制系統的應用中驗證了該產品的顯示功能。

參考文獻

[1]脫建智.自動控制系統高亮數碼管顯示器的設計與制作[J].電子世界，2017（09）.

[2]脫建智.一種基于單片機的矩陣式鍵盤的設計與應用[J].中國信通信，2012（12）：52.

作者簡介

脫建智（1981-），男，山東省青州市人。碩士學位。現為濰坊工程職業學院山工機電工程學院講師。研究方向為機電一體化系統。

作者單位

濰坊工程職業學院山工機電工程學院 山東省濰坊市 262500endprint