【技術實現步驟摘要】
本專利技術一種創意電子萬年歷屬于電子設備領域。隨著當今世界經濟的快速發展和信息化時代的來臨，各種各樣的小型智能家電產品陸續出現在我們的生活當中。日歷是人們不可或缺的日常用品。但一般日歷都為紙制用品，使用不便，壽命不長。電子萬年歷采用智能電子控制和顯示技術，改善了紙制日歷的缺陷。本專利技術以AT89S52單片機為核心，構成單片機控制電路，AT89C52是一種帶8K字節閃速可編程可擦除只讀存儲器（PEROM）的低電壓、高性能CMOS8位為控制器。該器件采用ATMEL非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的80C51和80C52指令集和輸出管腳相兼容。結合DS1302時鐘芯片和24C02FLASH存儲器，完成時間的自動調整和掉電保護，全部信息用液晶顯示。時間、日期調整由三個按鍵來實現，并可對鬧鈴開關進行設置。日歷能顯示陽歷和陰歷年、月、日以及星期、時、分、秒。在顯示陰歷月份時，能標明是否閏月。隨著科技的不斷進步和發展，單片機的使用已經滲透到我們日常生活當中的各個領域，幾乎很難找到有哪個領域沒有使用單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。的電子萬年歷屬于小型智能家用電子產品。利用單片機進行控制，實時時鐘芯片進行記時，外加掉電存儲電路和顯示電路，可實現時間的調整和顯示。電子萬年歷既可廣...
【技術保護點】
本專利技術一種創意電子萬年歷不使用時鐘芯片，而直接用AT89S52單片機來實現電子萬年歷專利技術；AT89S52是一種帶8K字節閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS?8位微處理器，俗稱單片機；單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦寫1000余次；由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89S52是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的專利技術；若采用單片機計時，利用它的一個16位定時器/計數器每50ms產生一個中斷信號，中斷20次后產生一個秒信號，然后根據時間進制關系依次向分、時、日、星期、月、年進位；這樣就實現了直接用單片機來實現電子萬年歷專利技術；用單片機來實現電子萬年歷專利技術，無須外接其他芯片，充分利用了單片機的資源；但是精度不夠高，誤差較大，掉電后丟失所有數據，軟件編程較復雜；在以單片機為核心構成的裝置中，經常需要一個實時的時鐘和日歷，以便對一些實時發生事件記錄時給予時標，實時時鐘芯片便可起到這一作用；過去多用并行接口的時鐘芯片，如?MC146818,DS12887?等；它們已能完全滿足單片機系統對實時時鐘的要求...
【技術特征摘要】
1.本發明一種創意電子萬年歷不使用時鐘芯片，而直接用AT89S52單片機來實現電子萬年歷發明；AT89S52是一種帶8K字節閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機；單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦寫1000余次；由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89S52是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的發明；
若采用單片機計時，利用它的一個16位定時器/計數器每50ms產生一個中斷信號，中斷20次后產生一個秒信號，然后根據時間進制關系依次向分、時、日、星期、月、年進位；這樣就實現了直接用單片機來實現電子萬年歷發明；
用單片機來實現電子萬年歷發明，無須外接其他芯片，充分利用了單片機的資源；但是精度不夠高，誤差較大，掉電后丟失所有數據，軟件編程較復雜；
在以單片機為核心構成的裝置中，經常需要一個實時的時鐘和日歷，以便對一些實時發生事件記錄時給予時標，實時時鐘芯片便可起到這一作用；過去多用并行接口的時鐘芯片，如MC146818,DS12887等；它們已能完全滿足單片機系統對實時時鐘的要求，但是這些芯片與單片機接口復雜、占用地址,數據總線接線多、芯片體積大占用空間多、近年來串行接口的各種芯片在單片機系統中應用愈來愈多，串行接口的實時時鐘芯片也出現了不少，DS1302是一個綜合性能較好且價格便宜的串行接口實時時鐘芯片；采用它作為記錄測控系統中的數據記錄，其軟硬件發明簡單，時間記錄準確，既避免了連續記錄的大工作量，又避免了定時記錄的盲目性，給連續長時間的測量、控制系統的正常運行及檢查都來了很大的方便，可廣泛應用于長時間連續的測控系統中；在測量控制系統中，特別是長時間無人職守的測控系統中，經常需要記錄某些具有特殊意義的數據及其出現的時間；傳統的數據記錄方式是隔時采樣或定時采樣，沒有具體的時間記錄，因此只能記錄數據而無法準確記錄其出現的時間；若采用單片機計時，一方面需要采用計數器，占用硬件資源，另一方面需要設置中斷、查詢等，同樣耗費單片機的資源，而且某些測控系統可能不允許；而在系統中采用DS1302則能很好地解決這個問題
利用單片機進行控制，采用DS1302作為實時時鐘芯片，其三線接口SCLK、I/O、與單片機進行同步通信，外加掉電存儲電路、顯示電路、鍵盤電路和鬧鈴電路，即構成一個基本的電子萬年歷系統，若還要添加其他功能，在這基礎上外擴電路即可。
2.由于在系統發明時，需要考慮以下幾點因素：功耗低、精確度高、軟件編程較簡單，制作過程簡便，芯片的體積小、便于攜帶，芯片成本低等，而DS1302芯片有上面所述的諸多優點；
本發明以AT89S52單片機為核心，構成單片機控制電路，結合DS1302時鐘芯片和24C02FLASH存儲器，顯示陽歷的年、月、日、星期、時、分、秒和陰歷的年、月、日，在顯示陰歷時間時，能標明是否閏月，同時完成對它們的自動調整和掉電保護，全部信息用液晶顯示出來；輸入接口由三個按鍵來實現，用這三個按鍵可以對日期和時間進行調整，并可以對鬧鈴的開關和鬧鈴的時間進行設置；鬧鈴功能通過蜂鳴器來實現；軟件控制程序實現所有的功能；整機電路使用+5V穩壓電源，可穩定工作；其軟硬件發明簡單，時間記錄準確，可廣泛應用于長時間連續顯示的系統中；
按照系統發明功能的要求，初步確定發明系統由主控模塊、時鐘模塊、存儲模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊和鬧鈴模塊共6個模塊組成，電路系統構；主控芯片使用52系列AT89S52單片機，時鐘芯片使用美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘芯片DS1302，存儲模塊采用美國ATMEL公司生產的低功耗CMOS串行EEPROM存儲芯片AT24C02；DS1302作為主要計時芯片，可以做到計時準確；更重要的是，DS1302可以在很小電流的后備（2.5～5.5V電源，在2.5V時耗電小于300nA）下繼續計時，并可編程選擇多種充電電流來對后備電源進行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電；
本發明一種創意電子萬年歷系統核心部分——單片機AT89S52
AT89S52是一個低功耗,高性能CMOS8位單片機,片內含8kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造,兼容標準MCS-51指令系統及80C51引腳結構,芯片內集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲單元,功能強大的微型計算機的AT89S52可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決發明；
AT89S52具有下列主要性能
·8KB可改編程序Flash存儲器（可經受1000次的寫入/擦除周期）
·全靜態工作：0Hz～24MHz
·三級程序存儲器保密
·128×8字節內部RAM
·32條可編程I/O線
·2個16位定時器/計數器
·6個中斷源
·可編程串行通道
·片內時鐘振蕩器
AT89S52的引腳及功能
AT89S52單片機的管腳說明；
(1)主要電源引腳
①VCC電源端
②GND接地端
(2)外接晶體引腳XTAL1和XTAL2
①XTAL1接外部晶體的一個引腳；在單片機內部，它是構成片內振蕩器的反相放大器的輸入端；當采用外部振蕩器時，該引腳接收振蕩器的信號，既把此信號直接接到內部時發生器的輸入端；
②XTAL2接外部晶體的另一個引腳；在單片機內部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端；采用外部振蕩器時，此引腳應懸浮不連接；
(3)控制或與其它電源復用引腳RST、ALE/
①復位輸入端；當振蕩器運行時，在該引腳上出現兩個機器周期的高電平將使單片機復位；
②ALE/當訪問外部存儲器時，ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節；即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的1/6）周期性地出現正脈沖信號；因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的；然而要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖；在對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（）；
③程序存儲允許（）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號；當AT89S52/LV52由外部程序存儲器取指令（或常數）時，每個機器周期兩次有效（既輸出2個脈沖）；但在此期間內，每當訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的信號將不出現；
④/VPP外部訪問允許端；要使CPU只訪問外部程序存儲器（地址為0000H～FFFFH），則端必須保持低電平（接到GND端）；當端保持高電平（接VSS端）時，CPU則執行內部程序存儲器中的程序；
(4)輸入/輸出引腳P0.0～P0.7、P1.0～P1.7、P2.0～P2.7和P3.0～P3.7
①P0端口（P0.0～P0.7）P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口；作為輸出口用時，每位能以吸收電流的方式驅動8個TTL輸入，對端口寫1時，又可作高阻抗輸入端用；
②P1端口（P1.0～P1.7）P1是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O端口；P1的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入；對端口寫1時，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口；作輸入口時，因為有內部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流；
③P2端口（P2.0～P2.7）P2是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O端口；P2的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入；對端口寫1時，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口；P2作輸入口使用時，因為有內部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流；
④P3端口（P3.0～P3.7）P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流；當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入；作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流，這是由于上拉的緣故；P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能。
3.端口引腳兼用功能
P3.0RXD（串行輸入口）
P3.1TXD（串行輸出口）
P3.2（外部中斷0）
P3.3（外部中斷1）
P3.4T0（定時器0的外部輸入）
P3.5T1（定時器1的外部輸入）
P3.6（外部數據存儲器寫選通）
P3.7（外部數據存儲器讀選通）
本發明一種創意電子萬年歷DS1302時鐘電路
DS1302芯片介紹
低功耗時鐘芯片DS1302可以對年、月、日、時、分、秒進行計時，且具有閏年補償等多種功能；DS1302用于數據記錄，特別是對某些具有特殊意義的數據點的記錄上，能實現數據與出現該數據的時間同時記錄；這種記錄對長時間的連續測控系統結果的分析以及對異常數據出現的原因的查找有重要意義；
采用DS1302作為記錄測控系統中的數據記錄，其軟硬件發明簡單，時間記錄準確，既避免了連續記錄的大工作量，又避免了定時記錄的盲目性，給連續長時間的測量、控制系統的正常運行及檢查都來了很大的方便，可廣泛應用于長時間連續的測控系統中；在測量控制系統中，特別是長時間無人職守的測控系統中，經常需要記錄某些具有特殊意義的數據及其出現的時間；記錄及分析這些特殊意義的數據，對測控系統的性能分析及正常運行具有重要的意義；傳統的數據記錄方式是隔時采樣或定時采樣，沒有具體的時間記錄，因此只能記錄數據而無法準確記錄其出現的時間；若采用單片機計時，一方面需要采用計數器，占用硬件資源，另一方面需要設置中斷、查詢等，同樣耗費單片機的資源，而且某些測控系統可能不允許；而在系統中采用DS1302則能很好地解決這個問題；
DS1302的性能特性
·實時時鐘，可對秒、分、時、日、周、月以及帶閏年補償的年進行計數；
·用于高速數據暫存的31×8位RAM；
·最少引腳的串行I/O；
·2.5～5.5V電壓工作范圍；
·2.5V時耗電小于300nA；
·用于時鐘或RAM數據讀/寫的單字節或多字節（脈沖方式）數據傳送方式；
·簡單的3線接口；
·可選的慢速充電（至VCC1）的能力；
DS1302時鐘芯片包括實時時鐘/日歷和31字節的靜態RAM；它經過一個簡單的串行接口與微處理器通信；實時時鐘/日歷提供秒、分、時、日、周、月和年等信息；對于小于31天的月和月末的日期自動進行調整，還包括閏年校正的功能；時鐘的運行可以采用24h或帶AM（上午）/PM（下午）的12h格式；采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發方式一次傳送多個字節的時鐘信號或RAM數據；DS1302有主電源/后備電源雙電源引腳：VCC1在單電源與電池供電的系統中提供低電源，并提供低功率的電池備份；VCC2在雙電源系統中提供主電源，在這種運用方式中，VCC1連接到備份電源，以便在沒有主電源的情況下能保存時間信息以及數據；DS1302由VCC1或VCC2中較大者供電；當VCC2大于VCC1+0.2V時，VCC2給DS1302供電；當VCC2小于VCC1時，DS1302由VCC1供電；
(2)DS1302數據操作原理
DS1302在任何數據傳送時必須先初始化，把RST腳置為高電平，然后把8位地址和命令字裝入移位寄存器，數據在SCLK的上升沿被輸入；無論是讀周期還是寫周期，開始8位指定40個寄存器中哪個被訪問到；在開始8個時鐘周期，把命令字節裝入移位寄存器之后，另外的時鐘周期在讀操作時輸出數據，在寫操作時寫入數據；時鐘脈沖的個數在單字節方式下為8加8，在多字節方式下為8加字節數，最大可達248字節數；
如果在傳送過程中置RST為低電平，則會終止本次數據傳送，并且I/O引腳變為高阻態；上電運行時，在VCC大于等于2.5V之前，RST腳必須保持低電平；只有在SCLK為低電平時；
引腳號引腳名稱功能
1
VCC2主電源
2，3X1，X2振蕩源，外接32768HZ晶振
4GND地線
5
復位/片選線
6I/O串行數據輸入/輸出端（雙向）
7SCLK串行數據輸入端
8VCC1后備電源
DS1302的控制字節的最高有效位（位7）必須是邏輯1；如果它為邏輯0，則不能把數據寫入到DS1302中；位6如果為0，則表示存取日歷時鐘數據；為1表示存取RAM數據；位5～1（A4～A0）指示操作單元的地址；最低有效位（位0）如為0，表示要進行寫操作；為1表示進行讀操作；控制字節總是從最低位開始輸入/輸出；
為了提高對32個地址的尋址能力（地址/命令位1～5＝邏輯1），可以把時鐘/日歷或RAM寄存器規定為多字節（burst）方式；位6規定時鐘或RAM，而位0規定讀或寫；在時鐘/日歷寄存器中的地址9～31或RAM寄存器中的地址31不能存儲數據；在多字節方式中，讀或寫從地址0的位0開始；必須按數據傳送的次序寫最先的8個寄存器；但是，當以多字節方式寫RAM時，為了傳送數據不必寫所有31字節；不管是否寫了全部31字節，所寫的每一字節都將傳送...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周志，
申請(專利權)人：上海閔臨機電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31
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