基于单片机的实时时钟设计.doc

科技信息 0机械与电子0 SCIENCETECHNOLOGYINFORMATION 2009年第17期基于AT89C52的多功能实时时钟吴今哲(延边大学工学院电子信息系 吉林延吉 133002)【摘要】本文旨在利用单片机AT89C52和DS12C887时钟芯片实现多功能实时时钟。采用DS18B20作为温度传感器，可同时显示时间、日历、温度等信息。同时采用红外遥控技术实现远距离调整时间，方便快捷。【关键词】单片机；DS12C887；DS18B20；红外遥控【Abstract】The paper uses MCU AT89C52 and clock chip D$12C887 to realize a MultiFunctiOn肌It uses DS18B20 as Temperature Sensorand display the information as time，calendar and temperature at the salTle timeIt realizes conveniently time adjustment in long distance by infraredremote control technology【Key words】MCU；DS12C887；DS18B20；Infrared remote control0引言随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对实时时钟(RTC)的精度、功能及可调整性要求越来越高，这就要求人们不断设计出新型时钟。本文以AT89C52单片机作为控制核心，时钟芯片选用DS12887温度传感器采用DS18B20并采用红外遥控技术进行编码和解码实现10 m 以内可稳定有效遥控修改时钟数据。系统采用大型LED作为显示输出，可以同时显示时间、13期、室温、节13等内容，可视化的图形菜单便于操作。同时采用了ISD4002语音芯片，实现了语音报时功能。1系统结构图系统结构图如图1所示，整个系统系统包括CPU电路、温度采集电路、红外线发送接收电路、时钟电路、显示电路等部分。_ -_-_ _ -_一 ADU L -J日ID历S1时2C钟88巷7片IT89c52单片帆錾 卜 一 E。显示屏Il黉： 一设时置闾一jij： 巨： l：一设闷 置钟j：11 DS18B20温度传感器DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO一92小体积封装形式；温度测量范围为一55oC+125。可编程为9位12位MD转换精度，测温分辨率可达00625被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。DS18B20引脚结构图如图2所示，其引脚功能定义为：1脚GND接地；2脚：DQ数据输入输出引脚，与单片机相连；3脚VDD接+5V电源GV图2 DS18B20引脚结构图使用，DS12C887与单片机连接电路如图3所示，其中DS12C887的基地址为7F00H。呈呈呈 。+w图3 DS12C887时钟电路13红外发送接收模块MC145026145027为遥控专用编码译码集成电路。它们可以实现二进制或三进制寻址方式(三进制方式可使编码译码数量最大)。二者配合使用可构成遥控发射接收电路。红外发射电路和红外接收电路如图4，图5所示。12 DS12C887时钟电路DS12887是美国达接斯半导体公司(Dallas)最新推出的串行接口实时时钟芯片采用CMOS技术制成，具有内部晶振和时钟芯片备份锂电池，自带年、月、日、时、分、秒等时间信息，内有有128字节RAM，其中有11字节RAM 用来存储时间信息，4字节RAM 用来存储DS12C887的控制信息，称为控制寄存器，113字节通用RA M 使用户图4 红外发射电路 图5 红外接收电路其中，发射电路中， 2RTc 10KI，100pFCTc15uF；接收电路中，Rl10Kf，R21OKQ，C I400pF，C2i700pF，且应满足下列关系式：Rl Cl=395 R CnR2*C2=77 R C14显示输出电路为了提高系统的显示效率，同时使显示系统模块化，其采用独立的CPU，采用高性能32位ARM微处理器为其控制核心，并由其实现LED显示屏刷新及动态显示效果的控制，其原理框图如图6所示。93刚科技信息 0机械与电子0 2009年第17期图6 LED显示屏原理框图行驱动电路由Allegro公司的36片A6B595级联组成，显示屏背面每行数据线由串入并出移位寄存器A6B595级联而成，A6B595片内集成有MOS管构成的驱动器，足够驱动发光二极管发光。列驱动电路由Allegro公司的24片A6276级联组成，A6276是16位带锁存的串人并出移位LED驱动芯片。A6B595和A6276级联时引脚和联接方法如图2所示。电路都较为简单(其中带端口框标的为AT91M42800A的相应引脚)。其他详细的性能资料，请查阅Atmel和Allegro公司的相关产品文档口一。AT91M42800A的SPI口均采用16位串行输出工作方式利用32位ARM处理器的高速性能，能够充分提高数据传输速度。该系统与上位机的通信由AT91M42800A的USARTO口与485接口电路完成，上位机仅需将要显示的数据，传送至AT91M42800A即可。开机后，ArI191M428ooA初始化，读入启动代码后，将保存在FJash存储器内的程序代码和所要显示的字模数据。重映射到SDRAM中，使得系统的数据存取全部在高速SDRAM中完成。在接收到上位机的数据后。 r91M4280OA将要显示的数据，转换成相对应的LED屏显示驱动信号，再加入相应的动态显示效果控制程序(画面左移、上移、开幕、覆盖、闪烁和直显等)后，用SPI口分别输出给行、列驱动电路。同时，若有需要，上位机所传来的数据或图像画面，也可以保存在Flash存储器中。2结束语本文利用单片机、DS12C887时钟芯片、DS18B20温度传感器、红外发射接收模块及LED显示屏构成多功能实时时钟，可同时显示时间、13历、温度等信息，具有精度高、用途广、操作方便的特点，有一定的市场应用前景。【参考文献】1张景元基于单片机的多用途定时器的设计与实现册电子工程师，200082吴瑰丽，刘建华，崔玉洁单片机与时钟芯片DS12C887的接口设计叨石家庄铁路工程职业技术学院学报。200423陈同果，赵永杰基于DS18B20的单片机温度测量系统科技资讯，2007，174蔡江洪；全彩色LED显示屏控制系统的设计与实现D】东南大学学报，2005作者简介：吴令哲(1963一)，男，朝鲜族，吉林延吉人，延边大学工学院电子系副教授。(上接第335页)某分度吸管吸取溶液做标准曲线时，先对分度吸管进行检定，检定符合要求后做标准曲线，可以取得很好的效果。2结论通过实验室对玻璃量器的校准，实验室所用的玻璃量器准确性得到保证；分析人员通过自校，对自己溶液吸取操作水平进行检验和了解，对吸管分段校准后进行回归计算，可以保证标准曲线的线性；实验室用同一支吸管可以对分析人员进行吸量操作的比对，提高操作人员分析水平。责任编辑：张艳芳【参考文献】1国家质量监督检验检疫总局常用玻璃量器(JJG19696)，19962中国环境监测总站环境水质监测质量保证手册，1994作者简介：曹芹(1975一)，女，江苏镇江人，大学本科，工程师，主要从事环境监测和管理工作。(上接第105页)在此图中，BSS83为N沟道单门MOS开关场效应管。通过它对输入的27778KHz的信号进行每隔555KHz频率的采样，进行平滑，然后经过OP42FZ的放大，得到近似正弦波的交流信号。将R2089和R2090两个电阻与555KHz脉冲信号相连接，目的是抵消该信号到漏极电路上的泄漏。前面我们测到的555KHz小信号，应是R2089和R2090这两个电阻在电路中阻值不合适，从而导致555KHz脉冲信号的泄露。我们在这里去掉主路27778KHz信号，场效应管p型衬底的555KHz的脉冲信号可以等效为输入信号u。，这时电路可作为抵消信号泄漏的差动比例电路进行处理。其中RX为R2089和R2090两个电阻的等效，R0为场效应管P型衬底到漏极之间的等效电阻。在差动比例电路中U Um+U其中U。是只考虑U 时Ui=0时的输出电压；U 是只考虑U 时U产O时的输出电压。Uol= u。lf1+ Uu=u+=(1 1 00 Ku (1+ )(1+ lo低K 又Ui1=U “日9U (1+ )(1 00低K 一责任编辑：韩铭当输出u 时，此电路就可以认为能够抵消来自555KHz脉冲信号的泄漏杂波，根据运算，只要理论上，此电路的输出为零。这时，我们只要精确计算出R)【的数值，并将其应用与电路上，就可以达到我们的要求。Rx=在实际的电路改进中，由于我们并不知道R0电阻值，故用两个200K的可调电位器分别代替R2089和R2090，将接收机板以先前方式放在调试台上(不加本振和射频源信号)，将代替R2089的电位器从大到小逐渐减小，将代替R2O90的电位器从小到大逐渐增大，并观察B宽带通路的噪声大小。发现当R2089=909K，R2090=133K时，噪声电平最小，可以达到-49dBm左右。比较原