基于PCF8563的數(shù)字時鐘設(shè)計

一、概述

PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工業(yè)級、內(nèi)含I2C總線接口功能，且具有極低功耗的多功能時鐘／日歷芯片，還具有多種報警功能、定時器功能、時鐘輸出功能，以及中斷輸出功能等，能完成各種復(fù)雜的定時服務(wù)，甚室可為單片機提供看門狗功能。內(nèi)含時鐘電路、振蕩電路、低電壓檢測電路以及兩線制PC總線通訊方式。

二、硬件連接

應(yīng)用PCF8563制作數(shù)字時鐘可靠實用，配合其超低維持功耗（典型值為0.25uA，Vdd=3.0V，Tamb＝25℃）∶只要有—維持電池就可以長時問掉電保持實時時間計時，筆者選用3.6V鋰電池。利用其第③腳的中斷輸出觸發(fā)單片機中斷。當(dāng)計數(shù)完60次后去讀取PCF8563中的時間寄存器數(shù)據(jù)，以實時更新數(shù)碼顯示，電路見圖1。

顯示部分選用4只普通LED數(shù)碼管，注意第3個數(shù)碼管設(shè)計為反裝，以便配合第2個數(shù)碼管顯示時間中間的兩點，這兩點閃動，可利用PCF8563可編程輸出的CLK信號實現(xiàn)，電路見圖2。顯示采用動態(tài)掃描方式。

三、軟件接口

PCF8563共有16個寄存器，其中OOH～01H為控制方式寄存器，09H～0CH為報警功能寄存器，0DH為時鐘輸出寄存器，0EH和0FH為定時器功能寄存器，02H～08H為秒時間寄存器。其中表列出的寄存器是以BCD碼的形式存儲的：所以讀取顯示和修改時間時要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。相關(guān)子程序如下：

1.讀取PCF8563時間寄存器的子程序：

2.寫PCF8563子程序

四、焊接和調(diào)試

焊接時，如果使用了維持電池，則要特別小心D2的方向，干萬別焊反，并且保證D2良好，即反向沒有擊穿，否則維持電池可能會爆炸！為防萬一，可以適當(dāng)調(diào)大電阻R16的阻值。通過調(diào)節(jié)C2的容量使振蕩頻率為32.768kHz，有條件的朋友可以用秒脈沖測試儀，調(diào)節(jié)C2使其誤差盡量小。

五、擴展和提高

筆者設(shè)計的單片機是STC12C5204AD，預(yù)留有PWM語音報時接口，感興趣的讀者可以擴展程序；或者可以設(shè)計為電壓顯示表，或者按設(shè)計要求做成其他實驗電路等。