2。3 多功能控制计时器时钟芯片的介绍

简介：为了避免了用软件计时在系统运行时占用太大的内存空间，本次实验我采用用外部时钟DS1302进行计时。DS1302时钟芯片是一款高性能，低功耗的实时时钟芯片。此芯片可以自动计时，为系统提供秒、分、时、星期和年月日等时间信息，此芯片具有闰年补偿的功能，工作电压为2。0V到5。5V。可设计备用电源充电方式提供了对后备电源进行涓流充电的能力。

DS1302时钟芯片在系统中的主要功能就是实时为系统提供时间信息，单片机可以从DS1302中获取时间信息，同时，单片机也可以对DS1302中的时间信息进行更改，最后通过数码管进行显示。

功能特色：

（1）时钟计数功能，可以对秒，分，时，年进行计数。

（2）有31*8位的额外数据暂存寄存器。

（3）最少I/O引脚传输，通过三引脚控制。

（4）工作电压范围：2。0—5。5V

（5）可以采用单字节模式和突发模式读/写时钟寄存器或内部的RAM。

（6）双重电源供电。

引脚功能：

图2-2 DS1302时钟芯片

（1）1脚Vcc2和8脚Vcc是供电电源脚

（2）2脚X1和3脚X2是外接晶振的引脚

（3）4脚GND接地

（4）5脚是复位脚，接复位电路

（5）6脚I/O是数据传输引脚，接单片机的IO口

（6）7脚SCLK是通信时钟引脚，接单片机的IO口

2。4 多功能控制计时器通讯模块的设计

STC12C5A32S2单片机作为主控芯片，在下载程序后可自行运行，但失去了与外界的数据交换。因此，我们需要设计一个通讯电路来实现系统与外界的通讯，可实现与外部的时钟同步。我选用MAX485作为通讯模块的主控芯片。其原理图如图2-3：

图2-3 通讯模块的原理图

MAX485是用于RS-485通信的低功耗收发器，其驱动摆率不受限制，最高可以实现2。5Mbps的传输速率。MAX-485结构比较简单，内部含有一个驱动器和接收器。其与单片机的连接非常的简单，而且控制比较容易。

2。5 多功能控制计时器看门狗模块的设计

在系统运行的过程中，会存在各种各样的干扰，严重时可能会使系统无法正常运行，造成严重的后果。因此我们需要加入看门狗电路。当系统受到干扰系统干扰的时候，会引起程序计数器PC错位，因为在程序存储器中，指令码与存放指令码的地址是一一相对应的。不同的指令码字节数可能不同，PC的内容是要执行的指令码的地址，若修改了PC内容，破坏了单片机正常的取指操作，导致程序的不正常运行，会导致程序跑飞。如果要克服这一问题，可采用看门狗监视程序运行，当发生程序跑飞的情况，看门狗无法及时的得到计时器清零指令而导致看门狗发出复位信号，使单片机重新返回程序正常运行。看门狗电路所用到的核心芯片是MAX813，是具有监控电路的芯片，其原理图如图2-4：文献综述

图2-4 看门狗模块的原理图

 MAX813具有四个功能：

（1）拥有独立的看门狗计时器，在1。6S内如果看门狗输入没有发生变化，就会产生看门狗输出。

（2）当发生电源电压低于1。25V或者发生掉电的情况时，就会产生掉电输出。

（3）刚上电时，能自动产生200ms宽的复位脉冲。

（4）当人工复位端输入低电平时，产生复位信号输出，可进行人工复位。

图2-5 MAX813芯片

其引脚功能如下：

（1）MR（1脚）：手动复位端。

（2）Vcc（2脚）：工作电源接+5V。

（3）GND（3脚）：电源接地端。