基于STCC单片机和DS时钟芯片定时开关的设计与仿真.doc

基于STC89C52单片机和DS1302时钟芯片定时开关的设计与仿真 摘 要：本设计介绍一种以STC89C52单片机、DS1302、1602液晶显示为核心，具备调节时间，设置开启时间与关闭时间的定时开关的实现过程。本系统采用C语言编写，其与汇编语言相比具有更好的移植性和可读性，便于修改和增减功能，并通过protues成功仿真。 关键词：单片机；定时开关；C语言；Protues 中图分类号：TP39 文献标识码：A 0引言 定时开关[1]在人们生活中扮演着重要的角色，给人们的生活带来了很大的方便，早在我国的古代采用滴水方式计时，当水滴到一定量时引发机关报时。随着电子信息的快速发展， 如今的电视机，电风扇等电器产品都附带了定时器，但是电子产品附带的定时器只适用于该用电器，并不能扩展使用到其他用电器上。 本文所介绍的定时开关目的在于控制主电源，从而适用于能瞬间断电的一切电子产品，不仅能在规定的时间准时断开同时能在设定的时间内准时开启，给人们日常生活带来了极大的方便，如能通过应用此定时开关在上班期间定时煮饭，手机充电在适当时间将电源断开。 该定时器具备以下几个特点：1.采用C语言[2]编写程序，与汇编语[3]言相比便于修改和增减功能；2.所才用的芯片STC89C52单片机、1602液晶显示器，DS1302时钟芯片功耗低、可靠性高；3.与机械定时器相比不仅消除了噪声，更加准确，且使用寿命要长； 4.采用Protues仿真，方便直观。 1系统设计方案 以STC89C52[4]单片机为核心，通过DS1302时钟芯片进行时间控制，使用1×4键盘作为数据输入方式，驱动1602显示器提示程序运行过程和开锁的步骤。系统结构如图1。 图1 系统结构图 Figure 1 The structure chart of System 2系统设计 2.1系统硬件组成 使用的元器件有：核心芯片STC89C52、时钟芯DS1302、液晶显示1602、继电器、蜂鸣器、1*4键盘[5]、发光二极管和三极管。 2.2系统软件设计 本系统采用单片机的C语言编写程序对整个系统的硬件进行管控。实现了对DS1302的控制，1602的显示，时间管控。其中时间管控包括：系统时间以及开启与关闭时间的设定，系统时间与开启或关闭时间相同时继电器、蜂鸣器和指示灯工作状态的管控 。系统程序流程如图2所示。 图2 系统程序流程图 Figure 2 The flow chart of System Process? 2.2.1 DS1302的控制[6] DS1302的RST、SCLK和I/O分别与单片机的P2.0、P2.1和P2.2相连。单片机与DS1302进行数据交换时，首先要将RST变为高电位，也就是单片机P2.0必须逻辑1。在RST保持为高电位时候，SCLK时钟由低电位变为高电位的上升沿时，数据被写入DS1302中，数据从最低位通过I/O开始写入。在RST保持高电位，SCLK时钟由高电位变为低电位的下降沿时，从DS1302读取数据，数据也是从DS1302的最低位通过I/O读取。 DS1302读取数据子程序 unsigned char read( unsigned char addr ) { unsigned char j,temp,value; CE=0; SCLK=0; CE = 1; //发送地址 for ( j=8; j0; j-- ) { SCLK = 0; temp = addr; IO = (bit)(temp0x01); addr = 1; SCLK = 1; } //读取数据 for ( j=8; j0; j-- ) { ACC_7=IO; SCLK = 1; ACC=1; SCLK = 0; } CE=0; value=ACC; value=value/16*10+value%16; return (value); } 2.2.2 1602的显示[7] 通过单片机指令控制1602光标是否闪烁，是否清除原来数据以及显示的具体位置，并不停地对数据显示进行刷新，从而显示了准确的时间，并为系统提供了智能的人机对话模式。 2.2.3 时间的管控 当系统启动时，STC89C52单片机立即从DS1302时钟芯片获取时间，并通过键盘和1602显示器配合完成对当系统时间、启动时间和关闭时间的设定。当系统时间与启动时间相同，从而控制继电器闭合，直到系统时间与关闭时间相同时断开。 ? 3系统仿真 本文采用具有强大的EDA仿真功能的protues[8]软件进行仿真，仿真图如图2。 图3系统仿真图 Figure 3 Simulation diagram of the System 3.1系统介绍 系统仿真图