本电路由AT89S52单片机作为控制核心，DS1302提供时钟电路，采用LCD1602液晶显示器进行年、月、曰、星期、时、分、秒等信息的显示，同时还可以利用键盘进行时间的校准。本系统具有闰年补偿功能，掉电自动保存功能，还具有显示直观，使用寿命长，精度高和低功耗等特点。
一、电路工作原理及说明
1．时钟芯片DS1302的引脚功能及工作原理
DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24或12小时格式。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据同时DS1302内部还具有一个31x8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302的工作电压为2.5V~5.5V，功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。
1)D51302的引脚功能
DS1302中VCCl为后备电源，Vcc2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。
D51302由Ycc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电；当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接晶振。RST是复位，片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先．RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送人移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RSTS置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电动行时，在VCC大于等于2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平，I/O为串行数据输入端（双向）。SCLK始终是输入端。DS1302的引脚功能如下表所示。
2)DS1302的工作原理
DS1302在每次进行读、写程序前都必须初始化，先把SCLK端置“0”，接着把RST端置“1”，最后才给予SCLK脉。DS1302控制字的D7位必须置1，若为O则不能把对DS1302进行读写数据。对于D6位，若对程序进行读，写时RAM-1，对时间进行读／写时，CK=O。
D1位至D5位指操作单元的地址。D0是读，写操作位，进行读操作时，该位为1；该位为0则表示进行的是写操作。控制字节总是从最低位开始输入，输出的。
D51302的日历、时间寄存器中的“CH”是时钟暂停标志位，当该位为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位为0时，时钟开始运行。“WP”是写保护位，在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP必须为0。当“WP”为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。
2．LCD1602液晶显示器简介
液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可显示出图形或相应的字符。1602液晶也叫1602字符型液晶．它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5x7或者5x11点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。模块采用数字式接口，能够方便地与单片机等控制类芯片进行通信。由于其具有体积小、重量轻、显示质最高、功耗低等诸多优点而被广泛用于智能化仪器仪表的显示器件。
3．本系统的工作原理
本系统硬件电路设计主控芯片采用美国ATMEL公司的AT89S52系列单片机，时钟芯片为DS1302，显示器件采用1602液晶显示模块。在DS1302时钟电路中，X1与X2两引脚之间接32.768kHz的晶体振荡器用于产生1s的精确定时，Vcc1引脚外接3.6V的电源，用于Vcc2断电后保持时钟的正常运行。在1602液晶模块的第一行显示年、月、日、星期，第二行显示时、分、秒。LCD1602的VEE引脚外接一个10K的电位器，通过调节电位器就可以调节液晶显示器的对比度，同时通过对液晶模块的地址设置使数字显示在屏幕的正中央已达到美观的效果。四个按键K1、K2、K3、K4分别与单片机的P3.4、P3.5、P3.6、P3.7四个uo口线相连，同时还经过四输入端的与门与外部中断0（P3.2引脚）相连，K1、K2、K3、K4中任何一个键按下，都能通过与门的输出端来触发外部中断0，进入相应的时间调整的中断服务子程序进行调整时间。K1为系统设置键（选择键），每按下一次KI键可以在要调整的年(Y)、月(M)、日(D)、时(H)、分(M)之间进行选择,K2为加1键，当Kl键选择好要调整的内容届，可以使用K2键对其进行加l操作；K3为减1键，当Kl键选择好要调整的内容后，可以使用K3键对其进行减1操作；K4为确定键，当调整好日期和时间后，按下K4键确定，系统进入正常走时状态。在正常走时状态下，随时可以通过Kl、K2、K3、K4四个按键进行调整日期和时间。系统硬件连接原理图如下图所示。
二、本系统软件设计与说明
软件是单片机应用系统的灵魂，是整个系统的核心部分。如果把硬件比作人的手臂那么软件就是人的大脑，手臂的一切动作的执行都要受控于大脑。同样，对DS1302时钟芯片和1602液晶显示模块的操作都是通过相应的软件程序来控制的。
本系统的软件设计主要包括DS1302日历时钟模块的设计，LCD1602液晶显示模块的设计，按键日期时间调整模块的设计，控制程序的编写等，同时还采用了中断方式编程。
上一篇：分体式电热水壶工作原理
