一种基于I~2C总线的多功能电子时钟设计

【 关键 词 】 片机 ； 单 电子 时钟 ； 限状 态机 ；℃ 总 线 有 Ｉ
Ｏ
引言
在 很 多 场 合 需 要 一 种 多 功 能 时 钟 ， 有 计 时 、 时 预 置 、 阅 时 间 具 定 查
其 他 电路 。 障 诊 断 和 调 试 都 很 简 单 。 总 线 Ｃ 故 Ｉ Ｃ ＭＯＳ芯 片 由于 具 有 极 低 的 电 流 消 耗 、 高 噪 声 干 扰 、 源 电压 范 围 宽 和 作 的 温 度 范 围 广 抗 电 １
科 技信 息
０ 机 械 与 电 子 Ｏ
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ ＯＧ Ｆ Ｒ ＴＯＮ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ ＯＬ ＹＩ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ
２１年 ０１
第 ３期
一
种基于 Ｉ ２ Ｃ总线的多功能电子时钟设计
张 昌 平
ｆ 州 学 院 物 理 与 电 子 科 学 系 山 东 滨 州 ２ ６ ０ ）
１１ 功 能需 求 概述 ． 系 统 功 能 有 四项 ， １ 设 置 功能 是 设 置 项 目及 定 时 ， 设 置 四个 项 （） 能
２ 系 统 软 件 分 析 与 设 计
软 件 设 汁是 单 片 机 系 统 开 发 最 重 要 的部 分 ，也是 最 复 杂 的 Ｉｆ ＿ １ 软 件 设 计 的 目标 ， 用 户 的 角 度 ， 有 友 好 界 面 ， 便 操 作 ， 从 具 方 实 全 部
等特性 ， 别适于便携 式装置 和电池供 电系统。然而 ， 特 与品 利， 南 的 记 录 、 钟 、 钟 等 功 能 。 本 文 介 绍 的 一 种 手 持 多 功 能 时 钟 ， 但 具 有 Ｉ 时 闹 不 Ｃ总 线外 围 器 件 相 比 ，相 当 一 部 分 型 号 的单 片 机 没 有 Ｉ ２ 线接 ［， Ｃ总 『 成 本 低 、 积 小 、 耗 低 等 特 点 ， 且 可 以 进行 功 能 扩 展 方便 。 体 功 而 选择这类单片机要编写软件模拟 Ｉ Ｃ总 线 接 口。
目 ， 个项 目最多 二 ｔ个 时 间段 ， 段 最 小 定 时是 １秒 ， 大 定 时可 达 每 每 最 功 能 ． 足 性 能 要 求 ； 设 计 人 员 的角 度 ， 具 有 较 好 的 代 码 ｎ读 忡 ， 满 从 应 ９小 时 。 （ ） 时 记 录 功 能 ， 先 选 择 项 目 ， 行 ， 段 时 间 到 蜂 鸣 提 ２计 首 运 每 节约内部资源 ， 于移植等。 件分析为软件设计做一个总体规划 ， 易 软 从 示 ， 能显 示 时 间 。 间 到 手 动 按 键 ， 录 实 际 运 行 时 间 。 ３ 查 阅记 录 并 时 记 （） 软件功能上看分为两类 ： 是较高层次的监控软件 ， 即软件框架。 一 也 功 能 ， 项 目查 阅实 际运 行 时 间 ， 同时 显 示 设 置 时 间 进 行 对 比 。 （ ） 按 并 ４ 是 较 低 层 次 的 执 行 软 件 ， 要 是 输 入 输 出 接 口软 件 ， 本 系 统 的 １（ 主 如 ２： 时钟 功 能 ． 有 一 般 的 电子 时 钟 及 闹 钟 功 能 。 用 菜 单 方 式 实 现 功 能 。 具 使 总 线接 口模 拟 软 件 。 １ ． 系 统 结 构 概 述 ２ ２１ 软件 设 计 思想 及 实现 ． 系统 的结 构 示 意 图如 图 ｌ 示 。单 片 机 为 主 控 制 器 ， 接 时 钟／ 所 连 日 适 合 单 片 机 小 系 统 的 最 小 软 件 平 台称 作 超 级 循 环 系 统 或 前 ／ 台 后 历 电 路 、存 储 器 、按 键 及 显 示 器 。 系 统 采 用 了 Ｗｉｂ ｎ ｎ ｏ ｄ４位 单 片 机 系 统 。 应 用 程 序 是 一 个 无 限 循 环 ， 环 中 调 用 相 应 的 函数 完 成 相 应 的 循 Ｗ５ １ ２ ０ 它 一 个 内嵌 液 晶 显 示 （ Ｃ 驱 动 器 ， 以 反 复 重 写 程 序 的 ４Ｅ ６ ， Ｌ Ｄ） 可 操 作， 这部 分 看成 后 台行 为 。中断 服 务 程 序 处 理 异 步 事 件 ， 部 分 看 成 这 高性 能 四位 单 片 机 。 包 含 有 一 个 四位 的 运 算 器 ， 个 八 位 定 时 器 。 它 两 存 是 前 台 行 为 。软 件 设 计 的流 行 技 术 是 使 用 设 计 模 式 。解 决 一 类 特 定 问 一 在 于双 时 钟模 式 下 的 两 个 除 法 器 （ 振 荡 器 ） 双 ，一 个 ３ ｘ ２ ４的 Ｌ Ｄ 驱 Ｃ 题 存 在 一 种 合 适 的设 计 模 式 。 系 统 属 于 按 键 驱 动 型 或 菜 单 驱 动 系 本 动 ， 个 四位 的 Ｉ 五 ／ Ｏ端 口。 ２４ ｘ ６位 的 Ｅ Ｐ Ｏ 程 序 存 储 器 （ 含 ０８ ｌ ＥＲＭ 包 统 ， 合 适 的建 模 工 具 是 有 限状 态 机『 目前 国 内 文 献 上 ， 大量 使 用 最 １ ＿ 。 还 ２ｘ Ｋ ４位 的查 表 区）１ ８ ４位 的 数 据 存 储 器 （ 含 １ 作 寄 存 器 ）它 包 ，２ ｘ 包 ６工 。 按 结 构 化 设 计 风 格 设 计 的监 控 软件 。 含 有 五 个 中断 源 和 八 级 中 断嵌 套 ． 有 非 常 低 的 工 作 电流 和 三 种 省 电 具 按 结 构 化 设 计 风 格 实 现 的监 控 软 件 ， 用 三 种 结 构 ，ｆＪ序 结 构 、 仅 ￣） Ｊｈ ｒ ｉ 的工 作 模 式 。 非 常 适 合 于 遥 控 、 表 、 钟 、 音 合 成 、 它 手 时 语 手柄 游 戏 等 产 循 环 结 构 、 择 结 构 ， 实 现 所 有 程 序 ， 有 编程 效 率 高 、 于 调 试等 选 就 具 便 品。 过Ｉ 通 ２ Ｃ总 线读 取 实 时 时 钟／ 日历 芯 片 Ｐ Ｆ ５ ３的实 时 时 间， Ｃ ８６ 日历 ． 优 点 。 结 构 如 果 嵌套 、 支 多 ， 但 分 很难 弄 清 其 中 的 关 系 。对 于 四个 按 键 使用带有 Ｉ ｚ 线 接 口的 外 围 器 件 ２ Ｃ 系 列 串行 Ｅ Ｐ Ｍ 存 储 数 据 。 Ｃ总 ４ Ｅ ＲＯ 的 系 统 ， 现 “ 键 多 义 ” “ 键 返 回” 作 ， 从 流程 图 上 分 析 就 带 来 实 一 、一 操 仅 还 包 括 蜂 鸣 器及 有 四个 按 键 的小 键 盘 。 困难。 液 晶 显 示 采 用 内 嵌 Ｌ Ｄ 驱 动 器 的 单 片 机 实 现 方 案 ，代 替 常 用 的 Ｃ 有 限 状 态 机 是 强 大 的 建 模 工 具 ， 严 格 的 形 式 化 定 义 。 有 限 状 态 有 单 片 机驱 动 液 晶显 示 模 块 方 案 ， 减 小 体 积 、 可 降低 成 本 ． 代 价 是 需 要 其 机 （ Ｓ 有 状 态 、 件 、 换 、 活 动 组 成 。一 般 有 两 种 常 用 的 表 示 方 Ｆ Ｍ） 事 转 和 了 解 液 晶 驱 动 器 的工 作 原 理 及 液 晶 屏 的 结 构 、 与 电 路 板 的 连 接 方 式 法 ： 态 图 和 状 态 表 。 于 特 定 应 用 还 有 Ｃ代 码 实 现 模板 。 个ｌ 菜 状 对 一 删键 等。 单 Ｃ代 码 模 板 如 下 ：
【 摘 要 】 绍 了基 于 １ 总 线 的 可预 置 、 介 ２ Ｃ 可存 储 多 功 能 电 子 时钟 系统 的设 计 ， 出 了 系统 的硬 件 结 构 及 软 件 体 系结 构 。使 用有 限状 态机 思 给
想 设 计 了人 机 界 面 ， Ｉ 总 线模 拟 软件 包 ＶＩ 进 行 了分 析 ， 介 绍 了它 在 四 位 单 片机 上 的 移 植 方 法 。 对 ２ Ｃ Ｉ Ｃ 并