基于单片机的时钟模块设计

张洪怡 王雪飞

【摘要】结合目前我国测控系统发展的需求，我们为其增加了相应的时钟模块，该时钟模块是基于单片机模式，同时结合PS1288时钟所具有的特殊模式进行设计制作的，以AT89C51单片机为该时钟模块的核心控制体系，以DS12887为时钟模块的芯片，设计出了一种低能耗、高精度、高稳定性的时钟模块。本文通过对设计过程中涉及到的时钟模块系统的硬件和软件设計和构成进行详细的描述，以期对以后其他基于单片机设计的时钟模块起到补助作用。

【关键词】单片机时钟模块DS12887A789C51硬件设计软件设计

一、基于单片机的时钟模块主控制系统

AT89C51单片机也是运用CMOS为核心技术制作而成的八位单片机，以ATMEL公司开发的存储技术为基础，设计的具有反复擦写功能的FLASH只读存储器以及RAM随机数据存储器。同时兼容MCS-51系统，是低能耗、低成本、高密度、高稳定性的智能单片机系统。

二、基于单片机的时钟模块芯片

DS12887内部主要由震荡电路、14字节时钟、RMA以及锂电池等多个部分组成。其中MOT是DS12887系统的模式选择，当MOT引脚连接到VCC或者GND时，系统会自动选择MOTOROLA时序或是INTEL时序。SQW是DS12887中的方波信号输出程序，SQW会在DS12887系统内部选择相关的抽头进行信号输出，通过改变寄存器编程实现输出频率的变化。AS是DS12887系统中的地址选通输入，用于帮助系统实现信号分离功能。CS为DS12887系统中的片选输入功能，CS必须以低电平才能完成对DS12887系统的总线周期的访问。

三、基于单片机的时钟模块接口设计

本次设计的基于单片机A789C51系统的时钟模块是具有24个相关引脚，同时还带有时间信息液晶显示屏的智能时钟模块，采用的是RT1602C字符及5V电压型的液晶模块，通过不同类型的引脚接口，进行低电平基础上的输入操作同时在高电平基础上进行输出操作。

四、基于单片机的时钟模块闹铃设计

本时钟模块根据单片机AT89C51的电流输出特点，设计了相应的蜂鸣器闹铃功能，使用的是三极管对闹铃的蜂鸣器进行驱动。

五、基于单片机的时钟模块主程序

该时钟模块的主程序包括相关系统的初始化，时钟模块的时间显示功能，设置闹钟功能，数据串的获取以及进行时间调节等主要相关程序。

主要程序如下：向DS12887的系统中任意写入相关数据：

void write_ ds （uchar add， uchar date）//写DS12887函数

{

dscs=0；

dsas=1：

dsds=1：

dsrw=1：

PO=add；//先写地址dsas=0；

dsrw=0；

PO=date；//再写数据dsrw=1：

dsas=1：

dscs=1：

}

从DS12887系统的寄存器读取相关子程序，返回一无符号字符型数值：

uchar read_ ds（uchar add）//读DS12887系统函数{

uchar ds date；

dsas=1：

dsds=1：

dsrw=1：

dscs=0；

PO=add；//先写地址

dsas=0；

dsds=0；

PO=Oxff；

ds_ date=P0；//再读数据

dsds=1；

dsas=1；

dscs=1；

return ds date；

}

六、基于单片机的时钟模块日历设置程序

对于以DS12887为核心的时钟模块日历的设置程序，在DS12887系统处于设置状态的基础上，需要使用人员首先进行初始化操作，然后将相关的控制命令和实践信息写入A和B控制寄存器，同时恢复DS12887系统的数据更新状态，以完成对时间的矫正和读取。

参考文献

[1]陈建平.用AT89C2051实现PS/2矩阵键盘的研究.武汉船舶职业技术学院学报.，2008（05）

[2]李志明.一种由单片机实现的智能电力开关控制器.山西电力.，2006（04）

[3]盛蒙蒙，葛亦斌，邱烨，马栋.基于单片机实现多功能数字钟的系统设计.硅谷.，2009（20）