会员注册 | 登录 | 微信快捷登录 支付宝快捷登录 QQ登录 微博登录 | 帮助中心 人人文库renrendoc.com美如初恋!
站内搜索 百度文库

热门搜索: 直缝焊接机 矿井提升机 循环球式转向器图纸 机器人手爪发展史 管道机器人dwg 动平衡试验台设计

   首页 人人文库网 > 资源分类 > DOC文档下载

实时钟与I2C总线电路设计及软件编程.doc

  • 资源星级:
  • 资源大小:301.79KB   全文页数:33页
  • 资源格式: DOC        下载权限:注册会员/VIP会员
您还没有登陆,请先登录。登陆后即可下载此文档。
  合作网站登录: 微信快捷登录 支付宝快捷登录   QQ登录   微博登录
友情提示
2:本站资源不支持迅雷下载,请使用浏览器直接下载(不支持QQ浏览器)
3:本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰   

实时钟与I2C总线电路设计及软件编程.doc

毕业设计说明书第I页实时钟与I2C总线电路设计及软件编程摘要实时钟,自从它被发明的那天起,就成为人们生活中必不可少的一种工具,尤其是在现在这个讲究效率的年代,时钟更是在人类生产、生活、学习等多个领域得到广泛的应用。然而随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们不仅对于实时钟精度的要求越来越高,而且对于时钟功能的要求也越来越多,实时钟已不仅仅是一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。本文主要以PCF8563时钟芯片为核心制成并通过ZLG7290键盘LED控制器进行显示的数字实时时钟。其中用到的时钟芯片PCF8563是低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片,它提供一个可编程时钟输出,一个中断输出和掉电检测器,所有的地址和数据通过I2C总线接口串行传递。最大总线速度为400Kbits/s,每次读写数据后,内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。本电路在实验板上进行,采用软件和硬件组合的方法,其最大特点是硬件电路简单,安装方便易于实现,软件设计独特、可靠。关键词寄存器,定时器,I2C总线,实时时钟,PCF8563毕业设计说明书第II页ReRealtimeclockandI2CbuscircuitsdesignandSoftwareprogrammingAbstractRealtimeclock,sincethedayitwasinvented,hasbecomeindispensabletopeopleslivesinatool,particularlynowthatithastheefficiencyoftheera,inthehumanproductionandliving,learningandotherfields,theclockhasawiderangeofapply.Butwiththepassageoftime,thecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,notonlydemandingofpeoplefortheaccuracyofrealtimeclockisincreasing,butalsowehavemoreandmoredemandsfortheclockfunctions,realtimeclockisnotjustatoolusedtoshowtime,anditisabletoachievemoreotherfeaturesinmanypracticalapplications.ThispaperintroducesPCF8563clockchipusedasthecoreandZLG7290usedtodisplay.ThePCF8563clockchipisaCMOSlowpowerdevice.Itprovidesaprogrammableclockoutputapowerfailinterruptoutputanddetector,alltheaddressesanddatesaretransferredthroughrealtimeclock/calendarchipSerialI2Cbus.ThebiggestBusspeedis400Kbits/s,afterdataisreadorwritten,embeddedwordaddressregisterwillautomaticallygenerateincremental.Thecircuitiscarriedontheexperimentboardusingsingsoftwareandhardwareportfolio,andthelargestfeaturesareasfollowssimplehardwarecircuit,easyinstallation,softwaredesignuniqueandreliable.KeywordsRegister,Timer,RealTimeDock,I2Cbus,PCF8563毕业设计说明书第III页目录1绪论......................................................................................................................................11.1课题背景及目的........................................................................................................11.2国内外研究现状........................................................................................................11.3课题的研究方法........................................................................................................11.4课题研究内容及构成................................................................................................22元器件介绍..........................................................................................................................32.1时钟芯片PCF8563特性概述..................................................................................32.2键盘LED驱动芯片ZLG7290.................................................................................43硬件电路设计......................................................................................................................63.1时钟芯片PCF8563的基本原理和功能描述...........................................................63.2I2C总线......................................................................................................................83.2.1I2C总线特点..................................................................................................83.2.2I2C总线的工作原理.......................................................................................83.3键盘LED驱动芯片ZLG7290.................................................................................93.3.1功能描述......................................................................................................103.3.2寄存器详解..................................................................................................113.4CAT24WC02的数据操作格式和总线协议...........................................................144软件电路设计....................................................................................................................154.1PCF8563的接口电路..............................................................................................154.2ZLG7290应用原理图.............................................................................................17结论..........................................................................................................................................19致谢..........................................................................................................................................20毕业设计说明书第IV页参考文献..................................................................................................................................21附录..........................................................................................................................................22黄河科技学院毕业设计说明书第1页1绪论1.1课题背景及目的随着人类科技文明的发展,人们对于实时时钟功能的要求在不断地提高。实时时钟在现如今已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗,是现代实时时钟发展的趋势。在这种趋势下,实时时钟的数字化、多功能化已经成为现代实时时钟生产研究的主导设计方向。本课题讨论的是以51单片机为核心,结合时钟芯片PCF8563,采用ZLG7290键盘LED控制器等部件设计的实时时钟。1.2国内外研究现状目前单片机应用于各个领域,其应用于仪器仪表中显得更为优越。以单片机制成的电子时钟具有计时准确,功耗低的优点,从而得到了各领域界的广泛应用1。单片机正处在微控制器的全面发展阶段,各公司的产品在尽量兼容的同时,向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。单片机的发展推动了应用系统的发展,应用系统的发展又反过来对单片机提出了更高要求,从而促进单片机的发展。单片机正朝着功能更强、速度更快、功耗更低、辐射更小的方向发展。随着集成度的不断提高,把众多的外围功能器件集成在片内已经具备了充分的条件,这也是单片机以后发展的重要趋势。除了一般必须具有的ROM、RAM、定时器/计数器、中断系统外,随着单片机档次的提高,以适应检测、控制功能更高的要求,片内集成的器件通常还有电源监控与复位电路、WDT、A/D转换器、DMA控制器、中断控制器、锁相器、频率合成器、字符发生器、声音发生器、CRT控制器、译码驱动器等。1.3课题的研究方法本次设计基于单片机技术原理,以单片机芯片AT89C51作为核心控制器,通过硬件电路的制作以及软件程序的编制,正确使用各种元器件包括MCU、实时钟与I2C总线器件等,实现实时钟与I2C总线编程的基本功能,并且结合ZLG7290键盘LED控制的各种功能,设计制作出一个具有实际功能的且符合指标要求的实时时钟系统2。黄河科技学院毕业设计说明书第2页1.4课题研究内容及构成本次设计以硬件软件化为指导思想,充分发挥单片机功能,大部分功能通过软件编程来实现,电路简单明了,系统稳定性高。同时,该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点,具有很强的实用性。由于系统所用元器件较少,单片机所被占用的I/O口不多,因此系统具有一定的可扩展性3。该实时时钟系统主要由时钟模块、液晶显示模块、键盘控制模块以及信号提示模块组成。系统具有简单清晰的操作界面,接口电路简洁,芯片驱动程序严格按照芯片时序编写,读写稳定可靠,可为智能仪器提供高准确度的时钟,定时、报警功能以及中断输出功能,能完成各种复杂的定时服务,甚至可为单片机提供看门狗功能。内部时钟电路、内部振荡电路、内部低电压检测电路1.0V以及两线制I2C总线通讯方式,不但使外围电路及其简洁,而且也增加了芯片的可靠性。同时每次读写数据后内嵌的字地址寄存器会自动产生增量4。黄河科技学院毕业设计说明书第3页2元器件介绍2.1时钟芯片PCF8563特性概述主控芯片使用51系列AT89C51系列单片机,由先进工艺制造。方便程序的写入,数据保存可以达到10年。时钟芯片采用PCF8563,其主要特性有低工作电流典型值为0.25μAVDD3.0V,Tamb25C时世纪标志大工作电压范围1.0V~5.5V低休眠电流典型值为0.25μAVDD3.0V,Tamb25C400KHz的I2C总线接口VDD1.8V~5.5V时可编程时钟输出频率为32.768KHz,1024Hz,32Hz,1Hz报警和定时器掉电检测器内部集成的振荡器电容片内电源复位功能I2C总线从地址读,0A3H写,0A2H。PCF8563的管脚及内部结构如图2.1所示。1、PCF8563的引脚排列如图2.1所示。其中OSCI为振荡器输入,OSCO为振荡器输出,/INT是中断输出,且为开漏,低电平有效。Vss接地,SDA是串行时钟输入,CLKOUT是时钟输出,VDD接正电源。图2.1PCF8563管脚排列图黄河科技学院毕业设计说明书第4页2、PCF8563片内结构如图2.2所示。它具有16个8位寄存器、一个可自动增量的地址寄存器、一个内置32.768KHZ的振荡器带有一个内部集成的电容、一个分频器用于给实时时钟RTC提供源时钟、一个可编程时钟输出、一个定时器、一个报警器、一个掉电检测器和一个的I2C总线接口串行接口,每次读写数据后,内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。图2.2PCF8563管脚及内部结构2.2键盘LED驱动芯片ZLG72901、ZLG7290的主要特性直接驱动8位共阴式数码管1英寸以下或64只独立的LED可管理多达64只按键,自动消除抖动,其中有8只可以作为功能键使用段电流可达20mA,位电流可达100mA以上利用功率电路可以方便地驱动1英寸以上的大型数码管具有闪烁、段点亮、段熄灭、功能键、连击键计数等强大功能提供有10种数字和21种字母的译码显示功能,或直接向显示缓存写入显示数据不接数码管而仅使用键盘管理功能时,工作电流可降至1mA与微控制器之间采用I2C串行总线接口,只需两根信号线,节省I/O资源工作电压范围+3.3V~5.5V工作温度范围-40C~+85C黄河科技学院毕业设计说明书第5页封装DIP24窄体,SOP24。2、ZLG7290引脚及引脚说明1ZLG7290采用24引脚封装,引脚如图2.3所示。图2.3引脚图2ZLG7290的各个引脚说明如下表所示。表2.1引脚说明引脚号引脚名称引脚属性引脚描述13,12,21,22,3~6Dig7~Dig0输入/输出LED显示位驱动及键盘扫描线10~7,2,1,24,23SegH~SegA输入/输出LED显示位驱动及键盘扫描线20SDA输入/输出I2C总线接口数据/地址线19SCL输入/输出I2C总线接口时钟线14/INT输出中断输出端,低电平有效15/RES输入复位输入端,低电平有效17OSC1输入连接晶体以产生内部时钟18OSC2输出16VCC电源电源正(3.3V~5.5V11GND电源电源地

注意事项

本文(实时钟与I2C总线电路设计及软件编程.doc)为本站会员(21ask)主动上传,人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网([email protected]),我们立即给予删除!

温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。

copyright@ 2015-2017 人人文库网网站版权所有
苏ICP备12009002号-5