单片机与串行时钟ds1307的接口设计

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1、单片机与串行时钟DS1307的接口设计

2、第1...摘要：在简单介绍串行时钟芯片DS1307的基础上，介绍了时钟电路的RS485接口设计。本文所设计的时钟电路具有体积小、抗干扰性能强、通用性好、调时方便等特点。关键词：串行时钟；接口；单片机；DS1307由单片机构成的测控系统或智能显示屏中，经常需要实时日历时钟，为节省CPU资源，增强实时时钟电路的通用性，本文介绍DS1307的应用及其接口设计，该时钟系统用RS485接口，采用SN75176差分平衡驱动接收，具有抗干扰能力强，可与PC机进行远距离的通信也可以与其他控制电路相连；时钟调时可方便地用PC机或电路中设置的按键进行时

3、间设定和修改。1串行时钟DS1307简介DS1307是I2C总线接口的日历时钟芯片，片内有8个特殊寄存器和56B的SRAM，是一种低功耗、BCD码的8引脚实时时钟芯片。DS1307的主要技术性能如下：具有秒、分、时、日、星期、月、年的计数功能，并具有12小时制和24小时制计数模式,可自动调整每月天数及闰年；具有自动掉电保护和上电复位功能；可输出不同频率的方波信号(1)DS1307的引脚排列图如图1所示。VCC:+5V电源；VBAT:+3V电池电源输入；X1,X2:32.768kHz的晶振输入端；SDA：数据线；SCL：时钟线；SQ指定的首地址（指定的首地址依次读出N个

4、字节数据，其格式为：500)this.style.ouseg(this)">其中：S为起始信号，1101000为DS1307的口地址，A应答信号，A非应答信号，P停止信号。2时钟系统的硬件设计该系统由89C51单片机、时钟芯片DS1307，RS485接口电路及显示电路组成。主要原理框图如图3所示。500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">2.189C51部分本文利用89C51的P1.6，P1.7来模拟I2C总线的时钟线（SCL）和数据线（SDA）对时钟芯片DS1307的时钟数据进行读写操作，并把读来的

5、数据送数码管显示。利用P3.0，P3.1实现串行输入输出，用P1.5来控制PC机输出数据对显示时间的影响，当P1.5=1时才允许显示传送，利用89C51的外部中断INT0对按键调整时间进行中断控制。2.2DS1307部分通过DS1307的SDA，SCL将时钟芯片的00H~06H单元的秒、分、时、星期、日、月和年送到数码管显示。DS1307的写地址为11010000B，读地址为11010001B。2.3RS485接口部分为便于远距离、高速率下的多机通信，采用RS485接口。由MC1489将RS232电平转换成TTL电平，由MC1488实现TTL电平到RS232电平的转换

6、，并用SN75176传输线驱动、接收器实现差分平衡型电路的转换，以增强电路的抗干扰能力。3软件设计该时钟系统软件有89C51与DS1307之间的数据交换、与PC机的串行通讯、按键时间调整及显示程序4大部分构成。下面择其主要程序简单介绍如下：(1)89C51对DS1307数据读、写操作该程序是整个时钟电路的核心部分。利用单片机的P1.6，P1.7I/O口，根据DS1307的数据传输格式用软件实现数据的读写操作；下面给出对DS1307进行写操作的部分参考子程序。发送起始位子程序SAT：500)this.style.ouseg(this)">发送一个字节数据子程序ACK：MA

7、CK:CLRP1.7；SETBP1.6；CLRP1.7；SETBP1.6；RET发送非应答信号子程序MNACK：MNACK:SETBP1.7；SETBP1.6；CLRP1.7；CLRP1.6；RET(2)与PC机的串行通讯软件功能PC机将键盘输入的字符发送给单片机，单片机接受PC机发来的数据后回送同一数据给PC机，并在屏幕上显示出来。通讯约定波特率设置。数据格式8个数据位，一个停止位。传送方式PC机采用查询方式收发数据，单片机采用中断方式接收数据。(3)单键时间调整软件功能为节省单片机资源用单键方式实现时间的调整，即利用89C51的中断0实现中断。当有键按下时，首先由秒显

8、示闪烁，表示可以对秒进行调整，闪烁一定时间（如5s），在此时间内如接收不到调整信号，则自动闪烁下一位，直至年调整为止。4结语本文选择实时时钟芯片DS1307和单片机89C51设计了一个日历时钟系统，该系统体积小，具有RS485接口，通用性强、调时方便。已在许多智能显示屏中得到成功应用，也可用于实时测控系统。