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基于PCF8563户外型倒计时系统的设计

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:介绍基于PCF8563设计户外侄计时系统的硬件接口电路及PCF8563软件编程。该系统在强日光下显示屏的字符清晰可见,能够长时间连续稳定地工作。
  关键词:PCF8563I2C倒计时系统
  
  引言
  
  倒计时系统的任务,就是对某一设定日期进行倒数,在显示屏显示当前距离设定日期的时间;广泛应用于重大的节日或活动,以增强人们的关切程度和紧迫感。户外型倒计时系统,首先要求在强日光下显示屏的字符依然清晰可见,而且要求系统能够长时间连续稳定地工作。本文介绍的系统正是针对这样的要求而开发出来的。
  
  1总体设计方案
  
  整个系统由时钟芯片、中央处理单元、译码、驱动、显示、键盘几部分构成,系统框图如图1所示。
  
  2硬件电路设计
  
  2.1时钟芯片
  
  PCF8563是Philips公司推出的一款带I2C总线具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片,具有四种报警功能和定时功能;内部时钟电路、内部振荡电路、内部低电压检测以两线制I2C总线通信方式,不但使用外围电路简洁,而且增加了芯片的可靠性。
  
  PCF8563的SCL为时钟输入端,数据随时钟信号同步输入器件或从器件输出;SDA为双向引脚,用于串行数据的输入输出;INT是中断信号输出端,可通过设置报警寄存器按指定时间在该脚产生报警信号,低电平有效;SDA、SCL、INT均为漏极开路,必须上拉电阻;X1、X2分别为反相放大器的输入、输出端;可在X1端接入32.768kHz的石英晶振,配置成片内振荡器。本系统PCF8563与89C51接口采用图2所示接口方案。
  
  图2中,在X1、X2端接入32.768kHz的石英晶振,将时钟源配置为片内振荡器。VDD与地之间国入1个1μF的大电容供电维持时钟芯片,锂电池(3.6V)同时开始工作,给时钟芯片供电,使时钟芯片工作不受影响。PCF8563与89C51接口采用3根口线,PCF8563的INT脚产生周期为1s的脉冲中断信号给89C51的INT0引脚,89C51产生中断后,通过I2C总线读取PCF8563的基准时间。
  
  2.2显示和键盘电路
  
  译码、显示、驱动、键盘电路如图3所示、单片机将读入的PCF8563时间信息,经过程序处理,输出显示信号到P1口(数据4位,选择信号4位)。显示信息包括倒计时信息(当前距离设定时间的天数)和当前时间的星期、时、分、秒信息。4位数据信号送入MC14513(BCD-锁存/7段译/码驱动器),共有10个MC14513:倒计时占用3个,时间时、分、秒各占用2个,星期占用1个。4位选择信号送到74LS145译码器(4位锁存/4-10线译码),选择接收数据的MC14513芯片。被选择的MC14513译码驱动对应共阴数码管字段(a、b、c、d、e、f、g)。
  
  户外显示要求在强日光下依然清楚可见,所以我们采用超高度φ5LED管组成LED点阵字符。其中每个字段由4块LED点阵埠并联组成,而每个LED点阵块先由5个LED串联1组,

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