自动控制系统通用万年历电子时钟的设计与制作

摘 要 自动控制系统通常需具备万年历电子时钟，便于统计和记录系统控制的关键参数。选用宏晶单片机和万年历芯片研制了通用电子时钟，可配合系统其他模块实现系统功能优化、故障排查等功能。

【关键词】万年历 电子时钟 16键键盘 DS1302

1 引言

自动控制系统在运行过程中需要以日期和时间为轴线完成相关控制功能，在既定的时间点实现相应控制功能，记录事件发生前后系统关键参数，这就需要控制系统具备准确的记录日期和时间的功能。

2 电路设计

2.1 元器件选型

选择宏晶15F2K61S2作为核心，4片数码管设计了16位数码管显示器。时间芯片采用1302，用于精确产生年月日和时间信息，在保证性能的前提下，可大幅减小PCB电路板的体积，提高产品的性价比。

2.2 电路设计与制作

主电路设计：

时钟电路以达拉斯1302万年历芯片为核心设计，晶振频率为32.768KHz，采用单独的3V纽扣锂电池CR2016供电，保证断电保存信息功能的實现，确定了芯片的时钟功能端DS1302_Sclk=P1^0，输入输出功能端DS1302_IO=P1^1和使能端DS1302_CE=P1^2实现具体的控制工作，电路原理图如图1所示。

通用型自动控制系统高亮16位数码管显示器和16键矩阵式成品按键作为时钟的显示设备和输入设备。

3 软件设计

在所设计的硬件平台之上，主函数通过显示、键盘和电子时钟三个头文件所包含的多个功能驱动函数实现了本产品的功能。

显示部分驱动程序通过调用头文件Disp4_4_7SegLed.h中的DScan（unsigned char *DSBufP，unsigned char DSInfor）函数实现，其中，时间的显示特别是小时、分钟和秒钟之间的时间间隔两点的处理需要特别安排标志位实现。

输入部分驱动程序通过调用头文件MatrixKeys.h中的MatrixKeys（）和MatrixKeysFun（）等函数实现对电子时钟所有参数的实时调整。

电子时钟通过头文件DS1302.h具体实现日期和时间的记录工作。

4 总结

本产品经过电路设计，电路板制作，产品组装，驱动设计，性能调试等步骤制作了自动控制系统通用万年历电子时钟，辅助系统完成关键参数的记录和排除故障等工作，在相关自动控制系统的应用中验证了该产品的显示功能。

参考文献

[1]脱建智.自动控制系统高亮数码管显示器的设计与制作[J].电子世界，2017（09）.

[2]脱建智.一种基于单片机的矩阵式键盘的设计与应用[J].中国信通信，2012（12）：52.

作者简介

脱建智（1981-），男，山东省青州市人。硕士学位。现为潍坊工程职业学院山工机电工程学院讲师。研究方向为机电一体化系统。

作者单位

潍坊工程职业学院山工机电工程学院 山东省潍坊市 262500endprint