mạch đồng hồ hiển thị số thời gian thực AT89S52 & DS 1307

L
O
G
O
www.themegallery.com
MẠCH ĐỒNG
HỒ HiỂN
THỊ SỐ THỜI
GIAN THỰC AT89S52 &
DS 1307

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
Nội dung bài thuyết trình:
Tìm hiểu vi điều khiển họ AT89XX
3
Sơ đồ nguyên lý & sơ đồ khối
4
Giới thiệu sơ lược giao tiếp I2C
31
Tìm hiểu IC thời gian DS1307
32
5
Sơ đồ hoàn chỉnh & Sơ đồ mạch in
6
Chương trình phần mềm & code

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
I.GiỚI THIỆU GIAO TiẾP I2C

Giao thức ưu tiên truyền thông nối tiếp được
phát triển bởi Philips Semiconductor và được
gọi là bus I2C.

Tất cả các chip có tích hợp và tương thích với
I2C đều có thêm một giao diện tích hợp trên
Chip để truyền thông trực tiếp với các thiết bị
tương thích I2C khác.


www.themegall
ery.com
L
O
G
O
I.GiỚI THIỆU GIAO TiẾP I2C

Việc truyền dữ liệu nối tiếp theo hai hướng 8 bit
được thực thi theo 3 chế độ sau:


Chuẩn (Standard)—100 Kbits/sec

Nhanh (Fast)—400 Kbits/sec

Tốc độ cao (High speed)—3.4 Mbits/sec

Quá trình truyền thông I2C được bắt đầu bằng tín
hiệu start tạo ra bởi đơn vị chủ.

I2C là một giao diện truyền thông đặc biệt thích hợp cho
các ứng dụng truyền thông giữa các đơn vị trên cùng
một bo mạch với khoảng cách ngắn và tốc độ thấp.

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
II.CHIP DS 1307(RTC : Real-time clock)
IC TH I GIAN Ờ
DS 1307

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
SƠ LƯỢC CHIP DS 1307

1
1
DS1307 là chip đồng hồ thời gian thực, khái niệm thời
gian thực ở đây được dùng với ý nghĩa thời gian tuyệt
đối mà con người đang sử dụng.
2
2
Tính bằng giây, phút, giờ… DS1307 là
một sản phẩm của Dallas Semiconductor (một
công ty thuộc Maxim Integrated Products).
3
3
Chip này có 7 thanh ghi 8-bit chứa thời gian là: giây,
phút, giờ, thứ (trong tuần), ngày, tháng, năm. Ngoài ra
DS1307 còn có 1 thanh ghi điều khiển ngõ ra phụ và
56 thanh ghi trống có thể dùng như RAM.

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
X1 & X2
Kết nối với
thạch anh
32.768KHz
SCL và SDA
là 2 đường
giao xung nhịp

và dữ liệu
GND:
chân mass
chung pin
3v & VCC
VBAT:
kết nối cực +
của nguồn
pin 3v
S đ chơ ồ ân DS1307
SQW/OUT:
một ngõ phụ
tạo xung
vuông
Vcc:
ngu n ồ
cho giao
di n I2Cệ
DS1307 xuất hiện ở 2 gói
SOIC và DIP có 8 chân:

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ:

www.themegall

ery.com
L
O
G
O
Quan sát tổ chức theo từng bit của các
thanh ghi này như trong hình:

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
Sơ lược cấu tạo DS1307:
-
Cấu tạo bên trong DS1307 bao gồm một số thành phần như mạch
nguồn, mạch dao động, mạch điều khiển logic, mạch giao diện I2C,
con trỏ địa chỉ và các thanh ghi (hay RAM).
-
Sử dụng DS1307 chủ yếu là ghi và đọc các thanh ghi của chip này.
Vì thế có 2 vấn đề cơ bản đó là cấu trúc các thanh ghi và cách truy
xuất các thanh ghi này thông qua giao diện I2C.
-
Như đã trình bày, bộ nhớ DS1307 có tất cả 64 thanh ghi 8-bit được
đánh địa chỉ từ 0 đến 63 (từ 00H đến 3FH theo hệ HexaDecimal).
- Bảy thanh ghi đầu tiên chứa thông tin về thời gian của đồng hồ
bao gồm:
Giây (SECONDS), Phút (MINUETS), Giờ (HOURS), Thứ (DAY),
Ngày (DATE), Tháng (MONTH) và Năm (YEAR).

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
Cấu tạo bên trong chip:

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
II.HỌ IC AT89XX
IC AT 89XX &
MẠCH NẠP

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
SƠ LƯỢC CHIP AT89XX
1
1
2
2

3
3
Vi điều khiển 8051 được Intel cho ra đời vào năm 1980
thuộc VĐK đầu tiên của họ MCS-51.Hiện tại rất nhiều nhà
sản xuất như Siemens, Devices, Fusisu và Philips… tập
trung phát triển các sản phẩm trên cơ sở 8051.
Atmel là hãng đã cho ra đời các chip 89C51, 52, 55 và sau
đó cải tiến thêm, hãng cho ra đời 89S51, 89S52, 89S8252…
Cấu hình 89S52: + 8KB bộ nhớ chương trình. +
Dao động bên ngoài với thạch anh <24MHz.
VĐK 89S52 chạy với thạch anh 12MHz. +256 Byte Ram
nội. + 4 Port xuất nhập. + 3 Timer/ Counter 16 bit Timer
0,1,2. Timer 2 có các chức năng Capture/Compare. + 8
nguồn ngắt. + Nạp chương trình song song hoặc nạp nối
tiếp qua đường SPI

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
SƠ ĐỒ KHỐI VÀ SƠ ĐỒ CHÂN

www.themegall
ery.com
L
O
G
O

.
Về cơ bản thì các chip nêu trên giống nhau, chỉ có một số tính năng được
cải tiến thêm Các phiên bản về sau càng có nhiều khối tính năng đặc biệt
hơn. Chúng ta xem bảng so sánh một số loại phổ biến như dưới đây:

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
S đ n i chơ ồ ố ân chính DS1307
Chân +Vcc:Chân
số 40 Cấp
nguồn +5v cho
VĐK
Chân
GND:Chân số
20 nối
GND(hay nối
Mass)
Chân 31
nối +VCC
cho phép
truy xuất bộ
nhớ ngoài
Chân 18 & 19
nối với tinh
với thạch anh
12M tạo xung

clock
Chân số 9
reset ( nối
với mạch
reset
Port 1:(p1.0
– P1.7
Chân: 1 - 8
Port 0 (p0.0 –
p0.7)
Chân 32 - 39
Port 2: (p2.0 –
p2.7)
Chân: 21 - 28
Port 3(p3.0 –
p0.7)
Chân 10 - 17

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
Sơ đồ chân cụ thể hơn:

www.themegall
ery.com
L
O

G
O
Cách mắc đèn với bit 0 & 1

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
Cách mắc đèn với bit 0 & 1

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
Cách mắc đèn với bit 0 & 1

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
Hình ảnh mạch nạp 89xx hoàn chỉnh

www.themegall
ery.com

L
O
G
O
Bo mạch in & mạch :

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
IV.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ & SƠ ĐỒ KHỐI
Sơ đồ khối tổng quát mạch đồng hồ
Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ mạch in
Mạch hoàn chỉnh
Sơ đồ
Sơ đồ
nguyên lý &
nguyên lý &
sơ đồ khối
sơ đồ khối
của mạch
của mạch
đồng hồ
đồng hồ

www.themegall
ery.com

L
O
G
O
Sơ đồ khối tổng quát mạch đồng hồ

www.themegall
ery.com
L
O
G
O
Quá trình hoạt động
Dựa vào sơ đồ khối của giao tiếp trên, điều cơ bản là
chúng ta phải viết một phần mềm khởi tạo
DS1307, thực ra là chương trình giao tiếp I2C, đọc giá trị
trong Ram của con DS1307 lưu tạm thời vào trong Ram
của 89S52.
Sau đó, viết thêm một phần mềm để đọc nội dung trong
Ram này đưa ra hiển thị bằng phương pháp quét. Để đơn
giản, việc đọc dữ liệu từ DS1307 lưu vào trong Ram của
89S52 và hiển thị giờ_phút_giây, được chia ra làm 2
chương trình con nhỏ, nếu có phím nhấn thì sẽ nhảy đến
chương trình con xử lý phím nhấn riêng.