采用97C51的多功能时间控制器

2006-05-07 15:49:37来源: 电子技术应用

     摘 要: 介绍了由97C51单片机、MSM6242实时日历/时钟、X25165串行E2PROM等组成的多功能时间控制器。该时间控制器具有走时准确、多路输出、不受停电影响、操作方便、成本低等特点。并已通过软件解决了千年问题。

    关键词: 日历 时钟 时间控制 千年问题

    目前使用的时间控制器种类较多,如数字式、触点式等,在应用时有一定的局限性,有的功耗较大,停电后走时被复位,定时时间也需重新设定,有的定时精度差,且仅能提供一种输出,输出时段数较少。本文介绍用MSM6242作为实时时钟、X25165存放定时数据、以97C51单片机作为处理核心组成的一种多功能时间控制器。

    1 时间控制器的硬件组成

    多功能时间控制器的结构如图1所示。

    97C51是LG半导体公司推出的8位CMOS单片机产品,与工业标准MCS-51TM的指令组和引脚兼容,具有较宽的工作电压范围,高保密性,OTP型程序保存时间超过100年,其低廉的价格适合批量使用。

    MSM6242是一个可直接与单片机总线连接的CMOS实时时钟/日历芯片。可提供年、月、日、时、分、秒等信息,可选择在12/24小时两种格式下运行。当主电源掉电时,可在低至2.0V的电压下继续运行,维持电流小于1μA,可通过备用电池供电。

    X25165把三种常用的功能:看门狗定时器、电源电压监视和串行组合在一个芯片上,使用这种器件可降低系统成本,减少对电路板空间的要求,提高系统的可靠性。X25165的看门狗定时器的超时时间可通过编程选择为200ms、600ms或1.4s,串行E2PROM的容量为2K×8Bit。

    该系统设置有6位数码显示和相关的指示灯,通过单片机串行移位输出对其进行控制。设计有5个按键,用来进行功能选择、设置、修改、删除等操作。

    2 软件设计

    考虑到定时器的实际应用,将其输出设计为8路,各路独立控制,定时的最小单位是分,定时范围00:00~23:59。其中第1、2路设计为打铃输出,打铃持续时间可调,并可选择静音时间;第3路设计为提醒输出,当定时时间到时驱动输出,将该时间自动清除;其余各路均设计为区间控制。

    图2为主程序流程图,图3为定时中断处理子程序。

    3 千年问题的解决方案

    MSM6242及MSM5832、MC146818等日历/时钟芯片,不能对星期进行自动校对,年分也均采用两位BCD表示,故不可避免地存在千年问题(Y2K)。目前国外虽有兼容Y2K的日历/时钟芯片问世,但价格较高。

    由于日历在时间控制器中并不占重要的地位,因此在本系统中采用软件的方式来解决MSM6242所存在的Y2K问题,并对星期进行自动校正。控制器中的年代等由MSM6242提供,世纪数保存在中。

    闰年的判断方法:当不为00的年代被4整除时,则该年为闰年;当年代为00时,若世纪数能被4整除,则该年也为闰年。闰年的2月为29天。

    当某一天的日期为(c×100+y)年m月d日时,这一天的星期数可用下式的余数确定:

 式中,c为世纪数,y为年代,m为月,d为天。

    上面的闰年及星期的判断由程序来实现。当对日期进行修改时,由程序对输入日期的合理性进行判断,年的范围为1600~2699年,月为1~12,大月为31天,小月为32天,平月为28天,闰月为29天,星期数由程序根据合理输入的日期自动计算。正常运行时,由程序对闰月进行监测和处理。

    4 多功能时间控制器的功能

    通过硬件和软件方面的设计,该时间控制器具有以下功能:

    (1) 可由键盘操作选择显示时间(时:分:秒)、日期(月.日_星期),公元纪年,以及查看各路已设定的时间。

    (2)对日期、时间进行修改,对各路独立进行设定、修改和删除。

    (3)打铃持续时间可通过键盘操作在1~59秒内改变,可选择一星期中的任意0~2天进行静音控制,即停止打铃输出。

    (4)由内置蜂鸣器提供提醒服务,时间持续半小时,可通过按任意键终止,提醒结束后该时间自动清除。

    (5)区间控制可按区间接通或区间断开设置。

    经2年多的使用表明,该时间控制器走时准确(月误差±10秒),控制可靠。

 

关键字:采用

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/qrsxt/200605/4227.html
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