萬(wàn)年歷程序 C語(yǔ)言

萬(wàn)年歷數(shù)字鐘及可調(diào)時(shí)鐘系統(tǒng)

一、引言

萬(wàn)年歷數(shù)字鐘是一種用萬(wàn)年歷時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)年、月、日、時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)，并通過(guò)單片機(jī)處理后送給顯示芯片顯示的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且具有更長(zhǎng)的使用壽命。本系統(tǒng)還可以擴(kuò)展為可調(diào)的自動(dòng)開(kāi)關(guān),對(duì)家電對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行控制,筆者在隨后改制成為可調(diào)時(shí)的自動(dòng)斷電的供電系統(tǒng).

二、原理圖設(shè)計(jì)

1．單片機(jī)及其外圍電路設(shè)計(jì)

復(fù)位采用X25045芯片，復(fù)位電路如圖1

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所示。

圖1復(fù)位電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)采用貼片封裝的AT89S51，晶振為11.0592MHz。其中P1.5~P1.7為下載程序使用，電路如圖2所示。

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圖2單片機(jī)89S51外圍電路設(shè)計(jì)

2．時(shí)鐘芯片電路設(shè)計(jì)

時(shí)鐘芯片采用PCF8563，晶振采用32.768K，電容使用15pf。PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工業(yè)級(jí)內(nèi)含I2C總線接口功能的具有極低功耗的多功能時(shí)鐘/日歷芯片。內(nèi)部時(shí)鐘電路、內(nèi)部振蕩電路、內(nèi)部低電壓檢測(cè)電路（1.0V）以及兩線制I2C總線通訊方式，不但使外圍電路及其簡(jiǎn)潔，而且也增加了芯片的可靠性。同時(shí)每次讀寫(xiě)數(shù)據(jù)后，內(nèi)嵌的字地址寄存器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生增量。電路如圖3所示。

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圖3時(shí)鐘芯片電路設(shè)計(jì)

3．顯示芯片電路設(shè)計(jì)

顯示芯片采用ZLG7289，晶振為12MHz。ZLG7289A是廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司自行設(shè)計(jì)的，具有SPI串行接口功能的可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管（或64只獨(dú)立LED）的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片同時(shí)還可連接多達(dá)64鍵的鍵盤(pán)矩陣，單片即可完成LED顯示﹑鍵盤(pán)接口的全部功能。電路如圖4

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所示。

圖4

4．雙電源電路設(shè)計(jì)顯示芯片電路設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用雙電源，平時(shí)使用V1＝10V的外接電源，停電時(shí)使用電池，由V2輸入。電池有6節(jié)，其電壓為9V。當(dāng)電池電壓低于6V時(shí)，LED亮，說(shuō)明電池電量不足。電路如圖5所示。

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圖5雙電源電路設(shè)計(jì)

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三、程序設(shè)計(jì)

程序開(kāi)始時(shí)先對(duì)系統(tǒng)初始化，并設(shè)置好各種中斷。下步操作主要是對(duì)時(shí)鐘芯片進(jìn)行操作，首先要給時(shí)鐘芯片設(shè)置初值，時(shí)鐘芯片便自行計(jì)數(shù)。此時(shí)檢測(cè)是否有按鍵按下，按鍵是為了調(diào)整時(shí)鐘。有按鍵按下則執(zhí)行按鍵中斷程序，沒(méi)有按鍵按下則執(zhí)行下一步的操作，即取時(shí)鐘芯片中的時(shí)鐘值，然后送顯示。程序流程圖

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如下。

圖6總體流程圖

四、源程序

<reg51.h>

<intrins.h>

<math.h>#include#include#include

#defineucharunsignedchar/*宏定義*/

#defineuintunsignedint

ucharclose_date,open_date;

voidRESWDI(void);

voidWREN(void);

voidWRDI(void);

voidWRSR(void);

unsignedcharRSDR(void);

voidWIPCHK(void);

voidOUTByte(unsignedcharByte);

unsignedcharINPUTByte(void);

unsignedcharReadByte(unsignedcharADD);

voidWriteByte(unsignedcharByte,ADD);

#define_Nop()_nop_()/*定義空指令*/sbit

sbit

sbitzlg7289_cs=P1^1;zlg7289_clk=P2^6;zlg7289_dio=P2^7;zlg7289_key=P3^2;p07=P0^7;p06=P0^6;CS=P2^4;SCK=P2^2;SO=P2^5;SI=P2^3;p10=P1^0;SDA=P1^2;SCL=P1^3;/*模擬I2C數(shù)據(jù)傳送位*//*模擬I2C時(shí)鐘控制位*/uchar

uchar

ucharbuf[9]={0x00,0x00,0x30,0x23,0x15,0x1,0x05,0x04,0x05};bufdata,bb,date;SLA=0xA2,SUBA=0x00;*p;/*接收指針*/

ucharkeychange=0;

ucharkey=0;/*鍵盤(pán)值*/

bitkeyint=0;/*按鍵中斷標(biāo)志*/

bitkeyok=1;/*數(shù)據(jù)是否修改好*/

ucharnum=0;/*移位鍵移到哪個(gè)LED*/

/****延時(shí)函數(shù)****************************************/voiddelay(uchari)

{

while(i--);

}

//********************TIMER1interrupt***************************//

timer0(void)interrupt1using1{

TH0=0x3c;

TL0=0xb0;

RESWDI();

}process

voidRESWDI(void)////復(fù)位看門(mén)狗(喂狗){

zlg7289_cs=1;

CS=1;

CS=0;

CS=1;

zlg7289_cs=1;

}

voidWREN(void)//寫(xiě)使能復(fù)位使用)?{

zlg7289_cs=1;

SCK=0;

CS=0;

OUTByte(0x06);//發(fā)送06H寫(xiě)使能命令字SCK=0;

CS=1;

zlg7289_cs=1;

}

voidWRDI(void)//寫(xiě)使能復(fù)位（禁止寫(xiě){{

zlg7289_cs=1;

SCK=0;

CS=0;

OUTByte(0x04);//發(fā)送04H寫(xiě)禁止命令字SCK=0;CS=1;

zlg7289_cs=1;

}

voidWRSR(void)//寫(xiě)狀態(tài)寄存器

{

WREN();

zlg7289_cs=1;

SCK=0;

CS=0;

OUTByte(0x01);//發(fā)送01H寫(xiě)寄存器命令字

OUTByte(0x00);//發(fā)送寄存器值BL0,BL1為0沒(méi)寫(xiě)保護(hù)，WD0=0W01=1//WD1=0WD1=0看門(mén)狗復(fù)位時(shí)間1.4S

SCK=0;

CS=1;

zlg7289_cs=1;

WIPCHK();//判斷是否寫(xiě)入

}

unsignedcharRSDR(void)//讀狀態(tài)寄存器

{

unsignedcharTemp;

zlg7289_cs=1;

SCK=0;

CS=0;

OUTByte(0x05);//發(fā)送05H讀狀態(tài)寄存器命令字

Temp=INPUTByte();//讀狀態(tài)寄存器值

SCK=0;

CS=1;

returnTemp;;//這一個(gè)調(diào)試時(shí)沒(méi)有執(zhí)行，Temp的值總是0xFF;???????????zlg7289_cs=1;

}

voidWIPCHK(void)//檢查WIP位，判斷是否寫(xiě)入完成

{

unsignedcharTemp,TempCyc;

for(TempCyc=0;TempCyc<50;TempCyc++)

{

Temp=RSDR();//讀狀態(tài)寄存器

if(Temp&0x01==0)

TempCyc=50;

}

//單字節(jié)指令或數(shù)據(jù)寫(xiě)入X25045

//在SI線上輸入的數(shù)據(jù)在SCK的上升沿被鎖存。voidOUTByte(unsignedcharByte)//輸出一個(gè)定節(jié){

unsignedcharTempCyc;

zlg7289_cs=1;

for(TempCyc=0;TempCyc<8;TempCyc++)

{

SCK=0;

if(Byte&0x80)

SI=1;

else

SI=0;

SCK=1;

Byte=Byte<<1;//右移

}

SI=0;//使SI處于確定的狀態(tài)

zlg7289_cs=1;

}

//單字節(jié)數(shù)據(jù)從X25045讀到單片機(jī)

//數(shù)據(jù)由SCK的下降沿輸出到SO線上。

unsignedcharINPUTByte(void)//輸入一個(gè)字節(jié){

unsignedcharTemp=0,TempCyc;

zlg7289_cs=1;

for(TempCyc=0;TempCyc<8;TempCyc++)

{

Temp=Temp<<1;//右移

SCK=1;

SCK=0;

if(SO)

Temp=Temp|0x01;//SO為1，則最低位為1else

Temp&=0xFE;

}

returnTemp;;//這一個(gè)調(diào)試時(shí)沒(méi)有執(zhí)行，Temp的值總是0

zlg7289_cs=1;

}

unsignedcharReadByte(unsignedcharADD)//讀地址中的數(shù)據(jù)這里不做先導(dǎo)字處理，只能讀00-FFH

{

unsignedcharTemp;

zlg7289_cs=1;

SCK=0;

CS=0;

SO=1;

SI=1;

OUTByte(0x3);//發(fā)送讀指令03H如要支持000-FFF則要把高位地址左移3位再為03H相或

OUTByte(ADD);//發(fā)送低位地址

Temp=INPUTByte();

SCK=0;

CS=1;

returnTemp;//這一個(gè)調(diào)試時(shí)沒(méi)有執(zhí)行，Temp的

zlg7289_cs=1;

}

voidWriteByte(unsignedcharByte,ADD)//向地址寫(xiě)入數(shù)據(jù)這里同樣不做先導(dǎo)字處理，只能寫(xiě)00-FFH

{

WREN();

zlg7289_cs=1;

SCK=0;

CS=0;

SO=1;

SI=1;

OUTByte(0x2);//發(fā)送寫(xiě)指令02H如要支持000-FFF則要把高位地址左移2位再為02H相或

OUTByte(ADD);//發(fā)送低位地址

OUTByte(Byte);//發(fā)送數(shù)據(jù)

SCK=0;

第11 / 32頁(yè)

CS=1;

WIPCHK();

zlg7289_cs=1;

}

/***********************************************************************************模擬I2C總線傳輸程序

***********************************

********************************************************************/bitack;/*應(yīng)答標(biāo)志位*/

/*******************************************************************

起動(dòng)總線函數(shù)

********************************************************************/voidStart_I2c()

{

SDA=1;/*發(fā)送起始條件的數(shù)據(jù)信號(hào)*/

_Nop();

SCL=1;

_Nop();/*起始條件建立時(shí)間大于4.7us,延時(shí)*/

_Nop();

SDA=0;/*發(fā)送起始信號(hào)*/

_Nop();/*起始條件鎖定時(shí)間大于4μs*/

_Nop();

SCL=0;/*鉗住I2C總線，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù)*/

_Nop();

}

/*******************************************************************

結(jié)束總線函數(shù)

********************************************************************/voidStop_I2c()

{

SDA=0;/*發(fā)送結(jié)束條件的數(shù)據(jù)信號(hào)*/

_Nop();/*發(fā)送結(jié)束條件的時(shí)鐘信號(hào)*/

SCL=1;/*結(jié)束條件建立時(shí)間大于4μs*/

_Nop();

SDA=1;/*發(fā)送I2C總線結(jié)束信號(hào)*/

_Nop();

}

/*******************************************************************

字節(jié)數(shù)據(jù)傳送函數(shù)

********************************************************************/voidSendByte(ucharc)

{

ucharBitCnt;

for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)/*要傳送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位*/{

if((c<<BitCnt)&0x80)SDA=1;/*判斷發(fā)送位*/

elseSDA=0;

_Nop();

SCL=1;/*置時(shí)鐘線為高，通知被控器開(kāi)始接收數(shù)據(jù)位*/_Nop();

_Nop();/*保證時(shí)鐘高電平周期大于4μs*/

_Nop();

SCL=0;

}

_Nop();

SDA=1;

_Nop();

SCL=1;

_Nop();

_Nop();/*8位發(fā)送完后釋放數(shù)據(jù)線，準(zhǔn)備接收應(yīng)答位*/

if(SDA==1)ack=0;

elseack=1;

SCL=0;

_Nop();

}/*判斷是否接收到應(yīng)答信號(hào)*/

/*******************************************************************

字節(jié)數(shù)據(jù)接收函數(shù)

********************************************************************/ucharRcvByte()

{

ucharretc;

ucharBitCnt;

retc=0;

SDA=1;/*置數(shù)據(jù)線為輸入方式*/

for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)

{

_Nop();

SCL=0;/*置時(shí)鐘線為低，準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位*/

_Nop();

_Nop();/*時(shí)鐘低電平周期大于4.7s*/

_Nop();

SCL=1;/*置時(shí)鐘線為高使數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)有效*/

_Nop();

retc=retc<<1;

if(SDA==1)retc=retc+1;/*讀數(shù)據(jù)位,接收的數(shù)據(jù)位放入retc中*/_Nop();

_Nop();

}

SCL=0;

_Nop();

return(retc);

}

/********************************************************************

應(yīng)答子函數(shù)

********************************************************************/voidAck_I2c(bita)

{

if(a==0)SDA=0;

elseSDA=1;

_Nop();

SCL=1;

_Nop();

SCL=0;

_Nop();

}

/*******************************************************************

向有子地址器件發(fā)送多字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)

********************************************************************/bitISendStr(ucharsla,ucharsuba,uchar*s)

{

uchari;

Start_I2c();

SendByte(sla);

if(ack==0)return(0);

SendByte(suba);

if(ack==0)return(0);/*啟動(dòng)總線*//*發(fā)送器件地址*//*發(fā)送器件子地址*//*在此發(fā)出應(yīng)答或非應(yīng)答信號(hào)*//*時(shí)鐘低電平周期大于4μs*//*清時(shí)鐘線，鉗住I2C總線以便繼續(xù)接收*/

for(i=0;i<9;i++)

{

SendByte(*s);/*發(fā)送數(shù)據(jù)*/

if(ack==0)return(0);

s++;

}

Stop_I2c();/*結(jié)束總線*/

return(1);

}

/*******************************************************************

第15 / 32頁(yè)

向有子地址器件讀取多字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)

********************************************************************/bitIRcvStr(ucharsla,ucharsuba,uchar*s)

{

uchari;

Start_I2c();

SendByte(sla);

if(ack==0)return(0);

SendByte(suba);

if(ack==0)return(0);

Start_I2c();

SendByte(sla+1);

if(ack==0)return(0);

for(i=0;i<8;i++)

{

*s=RcvByte();

Ack_I2c(0);

s++;

}

*s=RcvByte();

Ack_I2c(1);

Stop_I2c();

return(1);

}

/**********模擬I2C程序結(jié)束***************************/

/*顯示函數(shù)*******************************************/

voiddisplay(uintdis)

{

ucharj;

zlg7289_clk=0;

delay(20);

zlg7289_cs=0;

for(j=0;j<16;j++)

{

if((dis&0x8000)==0x8000)zlg7289_dio=1;

elsezlg7289_dio=0;

delay(20);

zlg7289_clk=1;

delay(10);/*啟動(dòng)總線*//*發(fā)送器件地址*//*發(fā)送器件子地址*//*發(fā)送數(shù)據(jù)*//*發(fā)送就答位*//*發(fā)送非應(yīng)位*//*結(jié)束總線*/

zlg7289_clk=0;

delay(10);

dis=dis<<1;

}

zlg7289_cs=1;

delay(20);

}

voiddis_play(ucharaa)

{

uchari;

for(i=0;i<8;i++)

{

if(_crol_(aa,i)&0x80)

zlg7289_dio=1;

else

zlg7289_dio=0;

zlg7289_clk=1;

delay(10);/*延時(shí)*/

zlg7289_clk=0;

}

voiddisplaymonth()

{

bufdata=buf[5]&0x0f;

zlg7289_cs=0;

delay(10);

dis_play(0xc8);

delay(10);

dis_play(bufdata);/*顯示日個(gè)位*/zlg7289_cs=1;

delay(70);

bufdata=buf[5]&0x30;

bufdata=bufdata>>4;

bufdata=bufdata&0x0f;

zlg7289_cs=0;

delay(10);

dis_play(0xc9);

delay(10);

dis_play(bufdata);

zlg7289_cs=1;

delay(70);/*顯示日十位*/

bufdata=buf[7]&0x0f;zlg7289_cs=0;delay(10);

dis_play(0xca);delay(10);