关 键 词：

毕业设计

资源描述：

单片机控制实时时钟X1226的设计,毕业设计

内容简介：

54应用天地 APPLICATIONS2004/10今日电子单片机控制实时时钟 X1226 的设计武汉力源信息技术服务有限公司 水清引言X1226 具有时钟和日历的功能， 时钟依赖时、 分、 秒寄存器来跟踪， 日历依赖日期、 星期、 月和年寄存器来跟踪， 日历可正确显示至 2099 年， 并具有自动闰年修正功能。 拥有强大的双报警功能， 能够被设置到任何时钟 / 日历值上， 精确度可到 1 秒。 可用软件设置 1Hz 、4096Hz 或 32768Hz 中任意一个频率输出。X1226 提供一个备份电源输入脚 V BACK ， 允许器件用电池或大容量电容进行备份供电。采用电容供电时， 用一个硅或肖特基二极管连接到 Vcc 和充电电容的两端， 充电电容连接到 V BACK 管脚， 注意不能使用二极管对电池充电 ( 特别是锂离子电池 ) 。 切换到电池供电的条件是 Vcc=V BACK -0.1V ， 正常操作期间，供电电压 Vcc 必须高于电池电压， 否则电池电量将逐步耗尽。 振荡器采用外接32.768kH 的晶体， 产生的振荡误差可通过软件对数字微调寄存器、 模拟微调寄存器的数值进行调节加以修正， 避免了外接电阻和电容的离散性对精度的影响。4Kb 的 EEPROM 可用于存储户数据。电路组成及工作原理X1226 可与各种类型的的微控制器或微处理器接口， 接口方式为串行的 I 2 C接口。 其中数据总线 SDA 是一个双向引脚， 用于输入或输出数据。 其漏极开路输出在使用过程中需要添加 4.7 10k 的上拉电阻。 本文介绍 89C51 单片机与X1226 的接口方法， 由于 89C51 单片机没有标准的 I 2 C 接口， 只能用软件进行模拟。为了更直观地看到时间的变化， 采用 8 位 LED 数码管显示年、 月、 日或时、分、 秒， 用 PS7219A 驱动 LED 数码管，数码管选择 0.5 英寸共阴极红色或绿色LED 数码管。 由于 PS7219A 器件内含IMP810 单片机监控器件， 复位输出高电平有效， 因此在使用 51 系统时，无须添加监控器件， 使用PS7219A 的复位输出给 51 单片机复位即可， 监控电压为4.63V 。 硬件设计原理图如图 1所示。在硬件通电调试过程中，不能用手去触摸 X1226 的晶体振荡器， 否则可能会导致振荡器停振， 恢复振荡器起振的方法是关闭电源 ( 包括备份电源 ) 后重新上电。 另外需要说明的是，测量振荡器时， 不要用示波器的探头去测量 X2 的振荡输出，应该用探头测量 PHZ/IRQ 的振荡输出， 以确定是否起振和振荡频率是否准确， 测量时建议在该脚加一个 5.1k 的上拉电阻。软件设计X1226 内含实时时钟寄存器 (RTC) 、状态寄存器 (SR) 、 控制寄存器(CONTROL) 、 报警寄存器 (Alarm0 、Alarm1) 和客户存储数据的存储器。 由于实时时钟寄存器和状态寄存器需要进行频繁的写操作， 因此其存储结构为易失性 SRAM 结构。 其他寄存器均为EEPROM 结构， 写操作次数通常在 10 万次以上。 X1226 初始化程序框图如图 2 所示， 子程序 YS4 的作用是延时 4 s 。启动条件子程序 ： SETB SDA摘 要 ： 介绍 XICOR 公司实时时钟器件 X1226 的工作原理， 以及单片机控制的硬件设计和软件编程的方法和注意事项。关键词 ： 实时时钟 ； I 2 C 接口 ； 应答信号 ACK ； 掉电时的电池切换图 1 硬件原理图nts55应用天地APPLICATIONSELECTRONIC PRODUCTS CHINA OCTOBER 2004LCALL YS4SETB SCLLCALL YS4CLR SDALCALL YS4CLR SCLLCALL YS4RET停止条件子程序 ： CLR SDALCALL YS4SETB SCLLCALL YS4SETB SDARET 写操作X1226 初始化之后， 单片机对X1226 进行开始条件的设置， 在写 CCR或 EEPROM 之前， 主机必须先向状态寄存器写 02H ， 确认应答信号， 确认后写入 06H ， 再确认应答信号。 确认后启动了写操作， 首先发送高位地址， 然后发送低位地址。 X1226 每收到一个地址字节后， 均会产生一个应答信号。 在两个地址字节都收到之后， X1226 等待 8 位数据。 在收到 8 位数据之后， X1226 再产生一个应答， 然后单片机产生一个停止条件来终止传送。X1226 具有连续写入的功能， 每收到 1 字节后， 响应一个应答， 其内部将地址加一。 当计数器达到该页的末尾时， 就自动返回到该页的首地址。 这意味着单片机可从某一页的任何位置开始向存储器阵列连续写入 64 字节， 或向 CCR 连续写入 8 字节的数据。写入 X1226 数据子程序 :MOVR5,#8SEND1: MOV A,DATASERLC AMOV DATASE,AMOV SDA,CSETB SCLLCALL YS4CLR SCLLCALL YS4DJNZ R5,SEND1RET 读操作在上电时， 16 位地址的默认值为0000H 。 X1226 初始化操作之后， 单片机对 X1226 进行开始条件的设置， 在写CCR 或 EEPROM 之前， 主机必须先向状态寄存器写 02H ， 确认应答信号， 确认后写入 06H ， 再确认应答信号。 确认后启动了写操作， 首先发送高位地址， 然后发送低位地址。 X1226 每收到一个地址字节后， 均会产生一个应答信号。 单片机发送另一个开始条件， 将 R/W 位设置为 1 ， 接着接受 8 位数据。 单片机终止读操作时， 无需等待 X1226 的应答信号，单片机即可设置停止条件。读出 X1226 数据子程序 :MOVR5,#8MOVDATARE,#0SETBSDACLR CREAD1: SETB SCLLCALL YS4MOV C,SDACLR SCLMOV A,DATARERLC A EPC图 2 X1226 初始化原理图MOV DATARE,ALCALL YS4DJNZ R5,READ1RET 振荡器频率在线补偿调节X1226 集成了振荡器补偿电路， 用户可通过软件在线对振荡器频率进行微调，这种微调通常针对两种情况。 一种情况是在 25 常温下， 对振荡器因器件初始精度带来的频率偏差进行补偿 ； 第二种情况是对因温度引起的频率漂移进行补偿。X1226 内部设有数字微调寄存器 (DTR) 和模拟微调寄存器 (ATR) ， 两个寄存器均为非易失性寄存器。 数字微调寄存器具有 3位数字微调位， 调节范围为 -30 +30 10 -6 。 模拟微调寄存器具有 6 个模拟微调位， 调节范围为 -37 +116 10 -6 。对于因外界环境温度变化引起的温漂补偿， 要依据晶体的温度系数， 在存储器中建立补偿参数表， 不同厂家晶体的温度系数是不一样的， 应根据产品数据手册进行选择。为了能够对温漂进行补偿， 要求系统中设置一个温度传感器， 并尽量让它靠近 X1226 ， 这样可以真实地反映振荡器的温度， 原理图如图 3