基于DS12C887的高精度时钟设计

摘要：设计以ATM89C52单片机为核心的，采用LCD1602液晶和专门时钟芯片DS12C887的高精度时钟，该时钟具有电路结构简单合理、显示精度高和实时更新显示等特点。介绍了DS12C887芯片和LCD1602液晶的特点、功能和实现方法，给出了ATM89C52单片机的外部接口电路和相关程序的设计方法。

关键词：单片机；时钟芯片；实时时钟；接口电路

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：16727800（2013）009009402

作者简介：宋若愚（1986-），男，中国人民解放军空军预警学院助教，研究方向为通讯工程。

0引言

随着人们生活水平的提高和智能化电子集成的发展，许多电子设备，通常要进行与时间有关的控制，并需要记录实时的时间信息。许多重要的信息不仅需要记录其内容，还需要记录发生的准确时间。有些设备需要长时间运行并且保证掉电数据不丢失。通常的单片机并没有这样的实时时钟功能，单片机掉电或者时钟晶振的误差会导致时间错乱。如果完全用程序设计时钟，又会占用单片机大量的系统资源，影响到其他功能的实现。美国Dallas公司的DS12C887实时时钟芯片，将晶振、写保护电路、可充电锂电池等集成，可保证时钟精确、掉电时时钟数据不丢失，可靠性高，使用简单。

1系统原理

本系统利用DS12C887芯片设计的高精度时钟，与52单片机相连，通过1602液晶显示，实现在1602液晶上精确显示年、月、日、时、分、秒，并且在掉电的情况下仍能记录时间数据，通电后更新实时显示，与矩阵键盘相连接，能够使用按键调节时间，设定闹钟。

2核心芯片AT89C52单片机

本系统核心芯片采用ATMEL公司生产的AT89C52单片机。AT89C52是51系列单片机的其中一种型号，是一种低电压、高性能的8位单片机。其片内含有8K bytes的可反复擦写Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器。

AT89C52有40个引脚，其中32个为外部双向输入/输出（I/O）引脚，同时内含2个外部中断口，51单片机内部共有定时器T0和定时器T1两个16位可编程定时/计数器，AT89C52单片机内部比51单片机多一个T2定时/计数器，它们可以按照常规方法进行编程，并兼容标准MCS-51指令系统。AT89C52单片机的定时/计数器既有定时器功能又有计数器功能，通过设置相关的特殊功能寄存器可以选择启动定时器功能或者计数器功能。定时器系统在51系列单片机中是独立的硬件部分，它通过单片机内部控制线与晶振和CPU连接相互作用。定时器在CPU设置开启定时功能后，在晶振的作用下开始自动计时，计数器计满后产生中断后，通知CPU处理中断。

AT89C52单片机内有一个由高增益放大器构成的振荡器，可以由内部产生时钟或外部输入时钟，RXD和TXD引脚为放大器的输入和输出端。RXD和TXD引脚外接晶体振荡器时，单片机内部振荡器会产生自激振荡。本系统选用晶振频率为11.0592MHz。

3DS12C887时钟芯片

5软件设计

本系统软件用C语言实现。C语言具有结构简单、灵活方便，运算符和数据类型丰富，表达方式灵活，可移植性好等优点。

C程序由一组变量或函数的外部对象组成。变量和函数提供了编制程序的手段，使C语言更容易读、写、修改和维护。程序中函数的数目是不限的，但主函数只能有一个。C语言可以建立库函数，每一个函数都能完成一定功能，用户可以随意调用。C语言源程序由一个或多个源文件组成，每个源文件由一个或多个函数组成。源程序中可以有预处理命令，通常放在源程序的最前面。

6结语

使用DS12C887时钟芯片的系统电路简单，应用灵活，外接元器件较少，工作时间长，电路连接方便，稳定可靠且价格低廉。其内部具有充电锂电池，可在掉电后时钟继续运行，保证时间数据不丢失。其内置的晶振可以使时间精确，误差极低。本设计所用的1602液晶显示，相比以往数码管省去了大量不必要的电路，使设计更加简单、容易实现。

参考文献：

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责任编辑（责任编辑：张悦）