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单片机时钟规划具体教程

单片机时钟设计详细教程-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。

X1226具有时钟和日历的功用,时钟依靠时、分、秒寄存器来盯梢,日历依靠日期、星期、月和年寄存器来盯梢,日历可正确显现至2099年,并具有主动闰年批改功用。具有强壮的双报警功用,能够被设置就任何时钟/日历值上,精确度可到1秒。可用软件设置1Hz、4096Hz或32768Hz中恣意一个频率输出。

X1226供给一个备份电源输入脚VBACK,答应器材用电池或大容量电容进行备份供电。选用电容供电时,用一个硅或肖特基二极管连接到Vcc和充电电容的两头,充电电容连接到Vback管脚,留意不能运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=Vback-0.1V,正常操作期间,供电电压Vcc有必要高于电池电压,不然电池电量将逐渐耗尽。振动器选用外接32.768kH的晶体,发生的振动差错可经过软件对数字微调寄存器、模仿微调寄存器的数值进行调理加以批改,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。

电路组成及作业原理

X1226可与各种类型的的微操控器或微处理器接口,接口办法为串行的I2C接口。其间数据总线SDA是一个双向引脚,用于输入或输出数据。其漏极开路输出在运用过程中需求增加4.7~10kΩ的上拉电阻。本文介绍89C51单片机与X1226的接口办法,因为89C51单片机没有规范的I2C接口,只能用软件进行模仿。

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图1

为了更直观地看到时刻的改变,选用8位LED数码管显现年、月、日或时、分、秒,用PS7219A驱动LED数码管,数码管挑选0.5英寸共阴极赤色或绿色LED数码管。因为PS7219A器材内含IMP810单片机监控器材,复位输出高电平有用,因而在运用51体系时,无须增加监控器材,运用PS7219A的复位输出给51单片机复位即可,监控电压为4.63V。硬件规划原理图如图1所示。

在硬件通电调试过程中,不能用手去接触X1226的晶体振动器,不然可能会导致振动器停振,康复振动器起振的办法是封闭电源(包含备份电源)后从头上电。别的需求阐明的是,丈量振动器时,不要用示波器的探头去丈量X2的振动输出,应该用探头丈量PHZ/IRQ的振动输出,以承认是否起振和振动频率是否精确,丈量时主张在该脚加一个5.1kΩ的上拉电阻。

软件规划

X1226内含实时时钟寄存器(RTC)、状况寄存器(SR)、操控寄存器(CONTROL)、报警寄存器(Alarm0、Alarm1)和客户存储数据的存储器。因为实时时钟寄存器和状况寄存器需求进行频频的写操作,因而其存储结构为易失性SRAM结构。其他寄存器均为EEPROM结构,写操作次数一般在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4μs。

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图2

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● 写操作

X1226初始化之后,单片机对X1226进行开端条件的设置,在写CCR或EEPROM之前,主机有必要先向状况寄存器写02H,承认应对信号,承认后写入06H,再承认应对信号。承认后启动了写操作,首要发送高位地

址,然后发送低位地址。X1226每收到一个地址字节后,均会发生一个应对信号。在两个地址字节都收到之后,X1226等候8位数据。在收到8位数据之后,X1226再发生一个应对,然后单片机发生一个中止条件来中止传送。

X1226具有接连写入的功用,每收到1字节后,呼应一个应对,其内部将地址加一。当计数器到达该页的结尾时,就主动回来到该页的首地址。这意味着单片机可从某一页的任何方位开端向存储器阵列接连写入64字节,或向CCR接连写入8字节的数据。写入X1226数据子程序:

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● 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进行开端条件的设置,在写CCR或EEPROM之前,主机有必要先向状况寄存器写02H,承认应对信号,承认后写入06H,再承认应对信号。承认后启动了写操作,首要发送高位地址,然后发送低位地址。X1226每收到一个地址字节后,均会发生一个应对信号。单片机发送另一个开端条件,将R/W位设置为1,接着承受8位数据。单片机中止读操作时,无需等候X1226的应对信号,单片机即可设置中止条件。读出X1226数据子程序:

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● 振动器频率在线补偿调理

X1226集成了振动器补偿电路,用户可经过软件在线对振动器频率进行微调,这种微调一般针对两种状况。一种状况是在25℃常温下,对振动器因器材初始精度带来的频率误差进行补偿;第二种状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)和模仿微调寄存器(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,调理规模为-30~+30×10-6。模仿微调寄存器具有6个模仿微调位,调理规模为-37~+116×10-6。

关于因外界环境温度改变引起的温漂补偿,要根据晶体的温度系数,在存储器中树立补偿参数表,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挑选。

为了能够对温漂进行补偿,要求体系中设置一个温度传感器,并尽量让它接近X1226,这样能够真实地反映振动器的温度,原理图如图3所示。单片机首要经过体系温度传感器获取环境温度,并在补偿参数表中获取对应的补偿值,然后将补偿数据填写到相应的微调寄存器中,就能完成温漂补偿的意图。

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图3

因为X1226具有精细的振动器补偿功用,因而十分适合于环境温度改变较大的使用场合,一起也降低了对晶体性能参数的要求

下面还为广阔读者介绍一个程序:

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;; AT89C2051时钟程序 ;;

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; 守时器T0、T1溢出周期为50MS,T0为秒计数用, T1为调整时闪耀用,

; P3.7为调整按钮,P1口 为字符输出口,选用共阳显现管。

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;; 中止进口程序 ;;

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ORG 0000H ;程序履行开端地址

LJMP START ;跳到标号START履行

ORG 0003H ;外中止0中止程序进口

RETI ;外中止0中止回来

ORG 000BH ;守时器T0中止程序进口

LJMP INTT0 ;跳至INTTO履行

ORG 0013H ;外中止1中止程序进口

RETI ;外中止1中止回来

ORG 001BH ;守时器T1中止程序进口

LJMP INTT1 ;跳至INTT1履行

ORG 0023H ;串行中止程序进口地址

RETI ;串行中止程序回来

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;; 主 程 序 ;;

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START: MOV R0,#70H ;清70H-7AH共11个内存单元

MOV R7,#0BH ;

CLEARDISP: MOV @R0,#00H ;

INC R0 ;

DJNZ R7,CLEARDISP ;

MOV 20H,#00H ;清20H(标志用)

MOV 7AH,#0AH ;放入“平息符”数据

MOV TMOD,#11H ;设T0、T1为16位守时器

MOV TL0,#0B0H ;50MS守时初值(T0计时用)

MOV TH0,#3CH ;50MS守时初值

MOV TL1,#0B0H ;50MS守时初值(T1闪耀守时用)

MOV TH1,#3CH ;50MS守时初值

SETB EA ;总中止敞开

SETB ET0 ;答应T0中止

SETB TR0 ;敞开T0守时器

MOV R4,#14H ;1秒守时用初值(50MS×20)

START1: LCALL DISPLAY ;调用显现子程序

JNB P3.7,SETMM1 ;P3.7口为0时转时刻调整程序

SJMP START1 ;P3.7口为1时跳回START1

SETMM1: LJMP SETMM ;转到时刻调整程序SETMM

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;; 1秒计时程序 ;;

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;T0中止服务程序

INTT0: PUSH ACC ;累加器入栈维护

PUSH PSW ;状况字入栈维护

CLR ET0 ;关T0中止答应

CLR TR0 ;封闭守时器T0

MOV A,#0B7H ;中止呼应时刻同步批改

ADD A,TL0 ;低8位初值批改

MOV TL0,A ;重装初值(低8位批改值)

MOV A,#3CH ;高8位初值批改

ADDC A,TH0 ;

MOV TH0,A ;重装初值(高8位批改值)

SETB TR0 ;敞开守时器T0

DJNZ R4, OUTT0 ;20次中止未到中止退出

ADDSS: MOV R4,#14H ;20次中止到(1秒)重赋初值

MOV R0,#71H ;指向秒计时单元(71H-72H)

ACALL ADD1 ;调用加1程序(加1秒操作)

MOV A,R3 ;秒数据放入A(R3为2位十进制数组合)

CLR C ;清进位标志

CJNE A,#60H,ADDMM ;

ADDMM: JC OUTT0 ;小于60秒时中止退出

ACALL CLR0 ;大于或等于60秒时对秒计时单元清0

MOV R0,#77H ;指向分计时单元(76H-77H)

ACALL ADD1 ;分计时单元加1分钟

MOV A,R3 ;分数据放入A

CLR C ;清进位标志

CJNE A,#60H,ADDHH ;

ADDHH: JC OUTT0 ;小于60分时中止退出

ACALL CLR0 ;大于或等于60分时分计时单元清0

MOV R0,#79H ;指向小时计时单元(78H-79H)

ACALL ADD1 ;小时计时单元加1小时

MOV A,R3 ;时数据放入A

CLR C ;清进位标志

CJNE A,#24H,HOUR ;

HOUR: JC OUTT0 ;小于24小时中止退出

ACALL CLR0 ;大于或等于24小时小时计时单元清0

OUTT0: MOV 72H,76H ;中止退出时将分、时计时单元数据移

MOV 73H,77H ;入对应显现单元

MOV 74H,78H ;

MOV 75H,79H ;

POP PSW ;康复状况字(出栈)

POP ACC ;康复累加器

SETB ET0 ;敞开T0中止

RETI ;中止回来

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;; 闪耀调时 程 序 ;;

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;T1中止服务程序,用作时刻调整时调整单元闪耀指示

INTT1: PUSH ACC ;中止现场维护

PUSH PSW ;

MOV TL1, #0B0H ;装守时器T1守时初值

MOV TH1, #3CH ;

DJNZ R2,INTT1OUT ;0.3秒未到退出中止(50MS中止6次)

MOV R2,#06H ;重装0.3秒守时用初值

CPL 02H ;0.3秒守时到对闪耀标志取反

JB 02H,FLASH1 ;02H位为1时显现单元“平息”

MOV 72H,76H ;02H位为0时正常显现

MOV 73H,77H ;

MOV 74H,78H ;

MOV 75H,79H ;

INTT1OUT:

POP PSW ;康复现场

POP ACC ;

RETI ;中止退出

FLASH1: JB 01H,FLASH2 ;01H位为1时,转小时平息操控

MOV 72H,7AH ;01H位为0时,“平息符”数据放入分

MOV 73H,7AH ;显现单元(72H-73H),将不显现分数据

MOV 74H,78H ;

MOV 75H,79H ;

AJMP INTT1OUT ;转中止退出

FLASH2: MOV 72H,76H ;01H位为1时,“平息符”数据放入小时

MOV 73H,77H ;显现单元(74H-75H),小时数据将不显现

MOV 74H,7AH ;

MOV 75H,7AH ;

AJMP INTT1OUT ;转中止退出

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;; 加1子 程 序 ;;

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ADD1: MOV A,@R0 ;取当时计时单元数据到A

DEC R0 ;指向前一地址

SWAP A ;A中数据高四位与低四位交流

ORL A,@R0 ;前一地址中数据放入A中低四位

ADD A,#01H ;A加1操作

DA A ;十进制调整

MOV R3,A ;移入R3寄存器

ANL A,#0FH ;高四位变0

MOV @R0,A ;放回前一地址单元

MOV A,R3 ;取回R3中暂存数据

INC R0 ;指向当时地址单元

SWAP A ;A中数据高四位与低四位交流

ANL A,#0FH ;高四位变0

MOV @R0,A ;数据放入当削地址单元中

RET ;子程序回来

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;; 清零程序 ;;

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;对计时单元复零用

CLR0: CLR A ;清累加器

MOV @R0,A ;清当时地址单元

DEC R0 ;指向前一地址

MOV @R0,A ;前一地址单元清0

RET ;子程序回来

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;; 时钟调整程序 ;;

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;当调时按键按下时进入此程序

SETMM: cLR ET0 ;关守时器T0中止

CLR TR0 ;封闭守时器T0

LCALL DL1S ;调用1秒延时程序

JB P3.7,CLOSEDIS ;键按下时刻小于1秒,封闭显现(省电)

MOV R2,#06H ;进入调时状况,赋闪耀守时初值

SETB ET1 ;答应T1中止

SETB TR1 ;敞开守时器T1

SET2: JNB P3.7,SET1 ;P3.7口为0(键未开释),等候

SETB 00H ;键开释,分调整闪耀标志置1

SET4: JB P3.7,SET3 ;等候键按下

LCALL DL05S ;有键按下,延时0.5秒

JNB P3.7,SETHH ;按下时刻大于0.5秒转调小时状况

MOV R0,#77H ;按下时刻小于0.5秒加1分钟操作

LCALL ADD1 ;调用加1子程序

MOV A,R3 ;取调整单元数据

CLR C ;清进位标志

CJNE A,#60H,HHH ;调整单元数据与60比较

HHH: JC SET4 ;调整单元数据小于60转SET4循环

LCALL CLR0 ;调整单元数据大于或等于60时清0

CLR C ;清进位标志

AJMP SET4 ;跳转到SET4循环

CLOSEDIS:SETB ET0 ;省电(LED不显现)状况。开T0中止

SETB TR0 ;敞开T0守时器(开时钟)

CLOSE: JB P3.7,CLOSE ;无按键按下,等候。

LCALL DISPLAY ;有键按下,调显现子程序延时削抖

JB P3.7,CLOSE ;是搅扰回来CLOSE等候

WAITH: JNB P3.7,WAITH ;等候键开释

LJMP START1 ;回来主程序(LED数据显现亮)

SETHH: CLR 00H ;分闪耀标志铲除(进入调小时状况)

SETHH1: JNB P3.7,SET5 ;等候键开释

SETB 01H ;小时调整标志置1

SET6: JB P3.7,SET7 ;等候按键按下

LCALL DL05S ;有键按下延时0.5秒

JNB P3.7,SETOUT ;按下时刻大于0.5秒退出时刻调整

MOV R0,#79H ;按下时刻小于0.5秒加1小时操作

LCALL ADD1 ;调加1子程序

MOV A,R3 ;

CLR C ;

CJNE A,#24H,HOUU ;计时单元数据与24比较

HOUU: JC SET6 ;小于24转SET6循环

LCALL CLR0 ;大于或等于24时清0操作

AJMP SET6 ;跳转到SET6循环

SETOUT: JNB P3.7,SETOUT1 ;调时退出程序。等候键开释

LCALL DISPLAY ;延时削抖

JNB P3.7,SETOUT ;是颤动,回来SETOUT再等候

CLR 01H ;清调小时标志

CLR 00H ;清调分标志

CLR 02H ;清闪耀标志

CLR TR1 ;封闭守时器T1

CLR ET1 ;关守时器T1中止

SETB TR0 ;敞开守时器T0

SETB ET0 ;开守时器T0中止(计时开端)

LJMP START1 ;跳回主程序

SET1: LCALL DISPLAY ;键开释等候时调用显现程序(调分)

AJMP SET2 ;避免键按下时无时钟显现

SET3: LCALL DISPLAY ;等候调分按键时时钟显现用

AJMP SET4

SET5: LCALL DISPLAY ;键开释等候时调用显现程序(调小时)

AJMP SETHH1 ;避免键按下时无时钟显现

SET7: LCALL DISPLAY ;等候调小时按键时时钟显现用

AJMP SET6

SETOUT1: LCALL DISPLAY ;退出时钟调整时键开释等候

AJMP SETOUT ;避免键按下时无时钟显现

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;; 显现程序 ;;

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; 显现数据在70H-75H单元内,用六位LED共阳数码管显现,P1口输出段码数据,P3口作

; 扫描操控,每个LED数码管亮1MS时刻再逐位循环。

DISPLAY: MOV R1,#70H ;指向显现数据首址

MOV R5,#0FEH ;扫描操控字初值

PLAY: MOV A,R5 ;扫描字放入A

MOV P3,A ;从P3口输出

MOV A,@R1 ;取显现数据到A

MOV DPTR,#TAB ;取段码表地址

MOVC A,@A+DPTR ;查显现数据对应段码

MOV P1,A ;段码放入P1口

LCALL DL1MS ;显现1MS

INC R1 ;指向下一地址

MOV A,R5 ;扫描操控字放入A

JNB ACC.5,ENDOUT ;ACC.5=0时一次显现完毕

RL A ;A中数据循环左移

MOV R5,A ;放回R5内

AJMP PLAY ;跳回PLAY循环

ENDOUT: SETB P3.5 ;一次显现完毕,P3口复位

MOV P1,#0FFH ;P1口复位

RET ;子程序回来

TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH

;共阳段码表 “0”“1”“2” “3”“4”“5”“6”“7” “8”“9”“不亮”

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;; 延时程序 ;;

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;1MS延时程序,LED显现程序用

DL1MS: MOV R6,#14H

DL1: MOV R7,#19H

DL2: DJNZ R7,DL2

DJNZ R6,DL1

RET

;20MS延时程序,选用调用显现子程序以改进LED的显现闪耀现象

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