《STC系列单片机项目实践》课件-05 项目五 电子日历钟设计

项目5电子日历钟设计5.1学习目标知识目标了解ＤＳ１３０２的工作原理及基本结构；掌握ＤＳ１３０２的读写功能及相关寄存器的配置方法；掌握Ｉ２Ｃ总线存储数据到ＡＴ２４Ｃ０２的方法；掌握电子日历钟的设计方法。能力目标能够通过串口实现校时功能；能够驱动ＤＳ１３０２实现定时功能；能够通过Ｉ２Ｃ总线存储数据到ＡＴ２４Ｃ０２芯片；能够在一个工程进行模块化编程。5.2项目分析本项目主要是综合ＤＳ１３０２时钟模块、串口通信模块、数码管显示模块及Ｉ２Ｃ总线等知识，以实现电子日历钟的功能，该日历钟功能包括：当前时间实时显示、校时、定时、报时和清零等。

5.3ＤＳ１３０２的基础知识ＤＳ１３０２引脚功能及结构

ＤＳ１３０２寄存器ＤＳ１３０２寄存器5.4Ｉ２Ｃ总线驱动

Ｉ２Ｃ总线硬件相关术语与典型硬件电路主机从机地址发送器与接收器SDA、SCLＩ２Ｃ总线数据通信协议

数据的有效性信号类型开始信号停止信号应答信号数据传输格式标准的Ｉ２Ｃ通信由４部分组成：开始信号、从机地址传输、数据传输

和结束信号。主机向从机读／写１个字节数据的过程

（１）主机向从机写１个字节数据的过程

主机要向从机写１个字节数据时，主机首先产生ＳＴＡＲＴ信号，然后紧跟着发送１个从机地址（７位），查询相应的从机，紧接着的第８位是数据方向位（Ｒ／Ｗ），０表示主机发送数据（写），这时候主机等待从机的应答信号（ＡＣＫ），当主机收到应答信号时，发送给从机１个位置参数，告诉从机主机的数据在从机接收数组中存放的位置，然后继续等待从机的响应信号，当主机收到响应信号时，发送１个字节的数据，继续等待从机的响应信号，当主

机收到响应信号时，产生停止信号，结束传送过程。

主机从从机读１个字节数据的过程

当主机要从从机读１个字节数据时，主机首先产生ＳＴＡＲＴ信号，然后紧跟着发送１个从机地址，查询相应的从机，注意此时该地址的第８位为０，表明是向从机写命令，这时候主机等待从机的应答信号（ＡＣＫ），当主机收到应答信号时，发送给从机１个位置参数，告诉从机主机的数据在从机接收数组中存放的位置，继续等待从机的应答信号，当主机收到应答信号后，主机要改变通信模式（主机将由发送变为接收，从机将由接收变为发送），所以主机发送重新开始信号，然后紧跟着发送１个从机地址，注意此时该地址的第８位为１，表明将主机设置成接收模式开始读取数据，这时主机等待从机的应答信号，当主机收到应答信号时，就可以接收１个字节的数据，当接收完成后，主机发送非应答信号，表示不再接收数据，主机进而产生停止信号，结束传送过程。

ＡＴ２４Ｃ０２功能描述

ＡＴ２４Ｃ０２支持Ｉ２Ｃ，总线协议规定任何将数据传送到总线的元器件作为发送器。任何从总线接收数据的元器件为接收器，数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主元器件控制的，主元器件和从元器件都可以作为发送器或接收器，但由主元器件控制传送数据（发送或接收）的模式，由于Ａ０、Ａ１和Ａ２可以组成０００～１１１共８种情况，即通过元器件地址输入端Ａ０、Ａ１和Ａ２可以实现将最多８个ＡＴ２４Ｃ０２元器件连接到总线上，通过进行不同的配置进行选择元器件。

引脚功能

ＳＣＬ串行时钟：ＡＴ２４Ｃ０２串行时钟输入引脚用于产生元器件所有数据发送或接收的时钟，这是一个输入引脚。ＳＤＡ串行数据／地址：ＡＴ２４Ｃ０２双向串行数据／地址引脚用于元器件所有数据的发送或

接收，ＳＤＡ是一个开漏输出引脚，可与其他开漏输出或集电极开路输出进行线或（ｗｉｒｅ－

ＯＲ）。Ａ０、Ａ１、Ａ２元器件地址输入端：这些输入脚用于多个元器件级联时设置元器件地址，当这些脚悬空时默认值为０，当使用ＡＴ２４Ｃ０２时最大可级联８个元器件。如果只有１个ＡＴ２４Ｃ０２被总线寻址，这３个地址输入脚（Ａ０、Ａ１、Ａ２）可悬空或连接到Ｖｓｓ。ＷＰ写保护：如果ＷＰ引脚连接到Ｖｃｃ，所有的内容都被写保护只能读，当ＷＰ引脚连

接到Ｖｓｓ或悬空允许元器件进行正常的读／写操作。

结构与寻址

ＡＴ２４Ｃ０２的存储容量为２ＫＢ，内容分成３２页，每页８Ｂｙｔｅ，共２５６Ｂｙｔｅ，操作时有两种寻址方式：芯片寻址和片内子地址寻址。

芯片寻址：ＡＴ２４Ｃ０２的芯片地址为１０１０，其地址控制字格式如图所示，其中Ａ２，Ａ１，Ａ０可编程地址选择位，Ａ２，Ａ１，Ａ０引脚接高、低电平后得到确定的３位编码，与１０１０形成７位编码，即为该元器件的地址码；Ｒ／Ｗ为芯片读写控制位，该位为０，表示芯片进行写操作。

片内子地址寻址：芯片寻址可对内部２５６Ｂ中的任一个进行读／写操作，其寻址范围为００～ＦＦ，共２５６个寻址单位。

蜂鸣器模块设计

ＵＬＮ２００３简介ＵＬＮ２００３是大电流驱动阵列，多用于单片机、智能仪表、ＰＬＣ、数字量输出卡等控制电路中，可直接驱动继电器等负载，输入５ＶＴＴＬ电平，输出可达５００ｍＡ／５０Ｖ。ＵＬＮ２００３引脚功能说明引脚１～７：ＣＰＵ脉冲输入端，端口对应一个信号输出端。引脚８：接地。引脚９：该脚是内部７个续流二极管负极的公共端，各二极管的正极分别接各达林顿管的集电极。用于感性负载时，该脚接负载电源正极，实现续流作用。引脚１０～１６：脉冲信号输出端，对应引脚７～１信号输入端。5.5项目实施电子日历钟的基本功能包括如下内容。

１）计时功能：通过ＤＳ１３０２时钟芯片进行日期和时间的实时计数。

２）模式切换功能：通过Ｋ１键实现显示模式和功能设置模式切换。

３）校时和定时设置功能切换：通过Ｋ２键实现校时和定时设置切换、日期和时间显示切换。

４）校时功能设置：通过串口调试助手发送正