使用DS12C887时钟芯片设计高精度时钟（单片机）

忘是亡心i 2022-05-20 07:41 791阅读 0赞

## 一．项目要求 ##

\*\*1、\*\*在1602液晶上显示年、月、日、星期、时、分、秒，并且按秒实时更新显示。  
\*\*2、\*\*具有闹铃设定及到时报警功能  
\*\*3、\*\*能够使用板上的按键调节各个参数。  
\*\*4、\*\*每次有键按下时，蜂鸣器都以短“滴”报警。

## 二．项目内容 ##

**（1）实验原理图**  
DS12C887引脚结构及其功能如下：  
![这里写图片描述][70]  
**管脚名称**

*  AD0-AD7——地址/数据复用总线
 *  NC——空脚
 *  MOT——总线类型选择
 *  CS——片选
 *  AS——ALE
 *  R/W ——读/写输入端
 *  DS——数据选择或读输入脚
 *  RESET——芯片复位引脚
 *  IRQ——中断请求输出
 *  SQW——方波输出引脚

![这里写图片描述][70 1]

![这里写图片描述][70 2]

![这里写图片描述][70 3]

![这里写图片描述][70 4]  
**(2)连线图**  
![这里写图片描述][70 5]

![这里写图片描述][70 6]  
**（3）项目流程图**  
![这里写图片描述][70 7]

## 三．程序实现 ##

#include<reg52.h>
    #define uchar unsigned char 
    #define uint unsigned int
    sbit dula=P2^6;
    sbit wela=P2^7;
    sbit rs=P3^5;
    sbit lcden=P3^4;
    sbit s1=P3^0;//功能键
    sbit s2=P3^1;//增加键
    sbit s3=P3^2;//减小键
    sbit s4=P3^6;//闹钟查看键
    sbit rd=P3^7;
    sbit beep=P2^3;//蜂鸣器
    sbit dscs=P1^4;
    sbit dsas=P1^5;
    sbit dsrw=P1^6;
    sbit dsds=P1^7;
    sbit dsirq=P3^3;
    bit flag1,flag_ri;//定义两个位变量
    uchar count,s1num,flag,t0_num;//其它变量定义
    char miao,shi,fen,year,month,day,week,amiao,afen,ashi;
    uchar code table[]=" 20  -  -      ";//液晶固定显示内容
    uchar code table1[]="      :  :  ";
    void write_ds(uchar,uchar);//函数申明
    void set_alarm(uchar,uchar,uchar);void read_alarm();
    uchar read_ds(uchar);void set_time();
    
    
    void delay(uint z)//延时函数
    {
    	uint x,y;
    	for(x=z;x>0;x--)
    		for(y=110;y>0;y--);
    }
    void di() //蜂鸣器报警声音
    {
    	beep=0;
    	delay(100);
    	beep=1;
    }
    void write_com(uchar com)
    {//写液晶命令函数
    	rs=0;
    	lcden=0;
    	P0=com;
    	delay(3);
    	lcden=1;
    	delay(3);
    	lcden=0;	
    }
    void write_date(uchar date)
    {//写液晶数据函数
    	rs=1;
    	lcden=0;
    	P0=date;
    	delay(3);
    	lcden=1;
    	delay(3);
    	lcden=0;	
    }
    void init()
    {//初始化函数
    	uchar num;
    	EA=1;//打开总中断
    	EX1=1;//开外部中断1
    	IT1=1;//设置负跳变沿触发中断
    	flag1=0;//变量初始化
    	t0_num=0;
    	s1num=0;
    	week=1;
    	dula=0;//关闭数码管显示
    	wela=0;
    	lcden=0;
    	rd=0;
    /*以下几行在首次设置DS12C887时使用，以后不必再写入*/
    	write_ds(0x0A,0x20);//打开振荡器
    	write_ds(0x0B,0x26);//设置24小时模式，数据二进制格式
    						//开启闹铃中断
    	set_time();//设置上电默认时间
    //-----------------------------------------------------
    	write_com(0x38);//1602液晶初始化
    	write_com(0x0c);
    	write_com(0x06);
    	write_com(0x01);
    	write_com(0x80);
    	for(num=0;num<15;num++)//写入液晶固定部分显示
    		{
    			write_date(table[num]);
    			delay(1);
    		}
    	write_com(0x80+0x40);
    	for(num=0;num<11;num++)
    		{
    			write_date(table1[num]);
    			delay(1);
    		}
    }
    void write_sfm(uchar add,char date)
    {//1602液晶刷新时分秒函数4为时，7为分，10为秒
    	char shi,ge;
    	shi=date/10;
    	ge=date%10;
    	write_com(0x80+0x40+add);
    	write_date(0x30+shi);
    	write_date(0x30+ge);
    }
    void write_nyr(uchar add,char date)
    {//1602液晶刷新年月日函数3为年，6为分，9为秒
    	char shi,ge;
    	shi=date/10;
    	ge=date%10;
    	write_com(0x80+add);
    	write_date(0x30+shi);
    	write_date(0x30+ge);
    }
    void write_week(char we)
    {//写液晶星期显示函数
    	write_com(0x80+12);
    	switch(we)
    	{
    		case 1:	write_date('M');delay(5);
    				write_date('O');delay(5);
    				write_date('N');
    				break;
    		case 2:	write_date('T');delay(5);
    				write_date('U');delay(5);
    				write_date('E');
    				break;
    		case 3:	write_date('W');delay(5);
    				write_date('E');delay(5);
    				write_date('D');
    				break;
    		case 4:	write_date('T');delay(5);
    				write_date('H');delay(5);
    				write_date('U');
    				break;
    		case 5:	write_date('F');delay(5);
    				write_date('R');delay(5);
    				write_date('I');
    				break;
    		case 6:	write_date('S');delay(5);
    				write_date('A');delay(5);
    				write_date('T');
    				break;
    		case 7:	write_date('S');delay(5);
    				write_date('U');delay(5);
    				write_date('N');
    				break;
    	}
    }
    void keyscan()
    {
    	if(flag_ri==1)
    	{//这里用来取消闹钟报警，任一键取消报警
    		if((s1==0)||(s2==0)||(s3==0)||(s4==0))
    		{	
    			delay(5);
    			if((s1==0)||(s2==0)||(s3==0)||(s4==0))
    			{
    				while(!(s1&&s2&&s3&&s4));
                    di();
    				flag_ri=0;//清除报警标志
    			}	 	
    		}
    	}	
    	if(s1==0)//检测S1
    	{
    		delay(5);
    		if(s1==0)
    		{	
    			s1num++;//记录按下次数
    			if(flag1==1)
    				if(s1num==4)
    					s1num=1;
    			flag=1;
    			while(!s1);di();
    			switch(s1num)
    			{//光标闪烁点定位
    				case 1: write_com(0x80+0x40+10);
    					    write_com(0x0f);
    						break;
    				case 2: write_com(0x80+0x40+7);
    						break;
    				case 3: write_com(0x80+0x40+4);
    						break;
    				case 4: write_com(0x80+12);
    						break;
    				case 5: write_com(0x80+9);
    						break;
    				case 6: write_com(0x80+6);
    						break;
    				case 7: write_com(0x80+3);
    						break;
    				case 8: s1num=0;
    						write_com(0x0c);
    						flag=0;
    						write_ds(0,miao);
    						write_ds(2,fen);
    						write_ds(4,shi);
    						write_ds(6,week);
    						write_ds(7,day);
    						write_ds(8,month);
    						write_ds(9,year);
    						break;
    			}	
    		}
    	}
    	if(s1num!=0)//只有当S1按下后，才检测S2和S3
    	{
    		if(s2==0)
    		{
    			delay(1);
    			if(s2==0)
    			{
    				while(!s2);di();
    				switch(s1num)
    				{//根据功能键次数调节相应数值
    					case 1:	miao++;
    							if(miao==60)
    								miao=0;
    							write_sfm(10,miao);
    							write_com(0x80+0x40+10); 
    							break;
    					case 2:	fen++;
    							if(fen==60)
    								fen=0;
    							write_sfm(7,fen);
    							write_com(0x80+0x40+7); 
    							break;
    					case 3:	shi++;
    							if(shi==24)
    								shi=0;
    							write_sfm(4,shi);
    							write_com(0x80+0x40+4); 
    							break;
    					case 4:	week++;
    							if(week==8)
    								week=1;
    							write_week(week);
    							write_com(0x80+12);
    							break;
    					case 5:	day++;
    							if(day==32)
    								day=1;
    							write_nyr(9,day);
    							write_com(0x80+9);
    							break;
    					case 6:	month++;
    							if(month==13)
    								month=1;
    							write_nyr(6,month);
    							write_com(0x80+6);
    							break;
    					case 7:	year++;
    							if(year==100)
    								year=0;
    							write_nyr(3,year);
    							write_com(0x80+3);
    							break;
    				}
    			}
    		}
    		if(s3==0)
    		{
    			delay(1);
    			if(s3==0)
    			{
    				while(!s3);di();
    				switch(s1num)
    				{//根据功能键次数调节相应数值
    					case 1:	miao--;
    							if(miao==-1)
    								miao=59;
    							write_sfm(10,miao);
    							write_com(0x80+0x40+10);
    							break; 
    					case 2:	fen--;
    							if(fen==-1)
    								fen=59;
    							write_sfm(7,fen);
    							write_com(0x80+0x40+7);
    							break;
    					case 3:	shi--;
    							if(shi==-1)
    								shi=23;
    							write_sfm(4,shi);
    							write_com(0x80+0x40+4);
    							break;
    					case 4:	week--;
    							if(week==0)
    								week=7;
    							write_week(week);
    							write_com(0x80+12);
    							break;
    					case 5:	day--;
    							if(day==0)
    								day=31;
    							write_nyr(9,day);
    							write_com(0x80+9);
    							break;
    					case 6:	month--;
    							if(month==0)
    								month=12;
    							write_nyr(6,month);
    							write_com(0x80+6);
    							break;
    					case 7:	year--;
    							if(year==-1)
    								year=99;
    							write_nyr(3,year);
    							write_com(0x80+3);
    							break;
    				}
    			}
    		}
    	}
    	if(s4==0)//检测S4
    	{
    		delay(5);
    		if(s4==0)
    		{	
    			flag1=~flag1;
    			while(!s4);di();
    			if(flag1==0)
    			{//退出闹钟设置时保存数值
    				flag=0;
    				write_com(0x80+0x40);
    				write_date(' ');
    				write_date(' ');
    				write_com(0x0c);
    				write_ds(1,miao);
    				write_ds(3,fen);
    				write_ds(5,shi);				
    			}
    			else
    			{//进入闹钟设置
    				read_alarm();//读取原始数据
    				miao=amiao;//重新赋值用以按键调节
    				fen=afen;
    				shi=ashi;
    				write_com(0x80+0x40);
    				write_date('R');//显示标志
    				write_date('i');
    				write_com(0x80+0x40+3);
    				write_sfm(4,ashi);//送液晶显示闹钟时间
    				write_sfm(7,afen);
    				write_sfm(10,amiao);
    			}			
    		}
    	}
    }
    
    void write_ds(uchar add,uchar date)
    {//写12C887函数
    	dscs=0;
    	dsas=1;
    	dsds=1;
    	dsrw=1;
    	P0=add;//先写地址
    	dsas=0;
    	dsrw=0;
    	P0=date;//再写数据
    	dsrw=1;
    	dsas=1;
    	dscs=1;				
    }
    
    uchar read_ds(uchar add)
    {//读12C887函数
     	uchar ds_date;
    	dsas=1;
    	dsds=1;
    	dsrw=1;
    	dscs=0;
    	P0=add;//先写地址
    	dsas=0;
    	dsds=0;
    	P0=0xff;
    	ds_date=P0;//再读数据
    	dsds=1;
    	dsas=1;
    	dscs=1;
    	return ds_date;	
    }
    /*---首次操作12C887时给予寄存器初始化---*/
    void set_time()
    {//首次上电初始化时间函数
    	write_ds(4, 0);
    	write_ds(2, 0);
    	/*write_ds(0,0);
    	write_ds(1,0);
    	write_ds(2,0);
    	write_ds(3,0);
    	write_ds(4,0);
    	write_ds(5,0);
    	write_ds(6,0);
    	write_ds(7,0);
    	write_ds(8,0);
    	write_ds(9,0);	*/
    }
    //----------------------------------------
    void read_alarm()
    {//读取12C887闹钟值
    	amiao=read_ds(1);
    	afen=read_ds(3);
    	ashi=read_ds(5);
    }
    void main()//主函数
    {
    	init();//调用初始化函数
    	while(1)
    	{
    		keyscan();//按键扫描
    		if(flag_ri==1)//当闹钟中断时进入这里
    		{
    			di();
    			delay(100);
    			di();
    			delay(500);
    		}	
    		if(flag==0&&flag1==0)//正常工作时进入这里
    		{
    			keyscan();//按键扫描
    			year=read_ds(9);//读取12C887数据
    			month=read_ds(8);	
    			day=read_ds(7);
    			week=read_ds(6);
    			shi=read_ds(4);
    			fen=read_ds(2);
    			miao=read_ds(0);	
    			write_sfm(10,miao);//送液晶显示
    			write_sfm(7,fen);
    			write_sfm(4,shi);
    			write_week(week);
    			write_nyr(3,year);
    			write_nyr(6,month);
    			write_nyr(9,day);
    		}
    	}
    }
    
    void exter() interrupt 2//外部中断1服务程序
    {	uchar c; //进入中断表示闹钟时间到，
    	flag_ri=1; //设置标志位，用以大程序中报警提示
    	c=read_ds(0x0c);//读取12C887的C寄存器表示响应了中断
    }

## 四、结果显示 ##

![这里写图片描述][70 8]

## 五．思考题 ##

**如何使用TX-1C实验板扩展本实验？**  
答：DS12C887是一款纯数字式的芯片，只要它与单片机的I/O口直接相连就可以操作它了，IX XIC实验板时需要准备一小块面包电路板，一些杜邦线。  
操作DS12C887时钟芯片共需要13条信号线，分别是并行数据地址复用线ADO～AD7，CS，AS，R/W，DS和RQ。然后将 RESET引脚固定接高电平，再将DS12C887芯片的Vcc和GND引脚与实验板相连即可。连接信号线时需要考虑不要和原来实验板上的其他资源造成操作冲突，DS12C887芯片的数据地址复用线可以和单片机的P0口相连。同时注意，P0口同时也连接着液晶数据口，但这样复用并不会发生冲突，因为单片机在操作液晶的时候是不会操作DS12C887的，它们各自都有片选信号，选中时操作对应的芯片就不会造成冲突。DS，AS，R/W,CS分别连接单片机的P1.4~P1.7口，当然连接其他口也可以，只要可以正常操作即可。IRQ是DS12C887的中断申请端，该引脚不能随便连接，必须与单片机的外部中断引脚相连，这样当DS12C887芯片向单片机申请中断时，单片机才不会遗漏的检测出所有的中断，这里我们将其与单片机的P3．3口相连。

[70]: /images/20220520/9ac6edf89d5d4915b3cc163f3df67189.png
[70 1]: /images/20220520/3c01acfaca754c01aea1734bd1585bf4.png
[70 2]: /images/20220520/b84ca7ab54c24c4da1ed44111a43b243.png
[70 3]: /images/20220520/e3e52bed234e4e7db33cad85581862d8.png
[70 4]: /images/20220520/5de27721ecfb445da5291342591a2cd5.png
[70 5]: /images/20220520/6ea4d18637924711b4e1dee286449970.png
[70 6]: /images/20220520/f4e4b94e2bfb439f8568b6bb99baaeb6.png
[70 7]: /images/20220520/a130c6f8e60a4ebfa9c93fba381fa9a9.png
[70 8]: /images/20220520/2cc0b5a25f0740e7a1c607fb5c24ad2c.png