本科生毕业设计（论文）
K1 D1IN5408
R110K F1 R2 R3 FUSE1 2K 10K 10K R4 ZD1COM2 U1A R520KR61y3? 10K R8 10K Q1 8050 R710KJ1 D2 K2 K3IN4007Q28050 2K R9
+12V
μ?D3COM1ì????ü°? LED2蓄电池 8.2V RP1 RP2 15K 15K U1BR10 20K í￡3???ê? R111y·? 10K 10K R13 Q3 10K 8050 R12J2 LED1
IN4007í￡·?±￡?¤Q48050 图4.1 过充过放控制电路
过放控制电路中将继电器J2的开关串联在放电电路中，当处于正常放电状态时，放电电路正常工作。在晚上由蓄电池向负载供电时，当蓄电池的电压低于10V时，认为蓄电池处于过放状态，此时U1B“+”端电压低于其“-”端电压时，U1B输出“-”低电平，使Q3截止，同时Q4导通，继电器线圈J2通电，继电器开关由常闭点转到常开点，放电电路就断开，过放指示灯亮停止向负载供电。达到过放保护功能。
4.6 时钟显示电路结构及工作原理 212
下图4的DS1302负责计时，时钟信号由单片机读出后经过处理送往LCD1602显示时间值，同时，单片机负责检测按键状态，根据输入状态，对时间进行调整、对定时时间进行调整等操作，并将定时时间值存储在STC的EEPROM中，在定时时间到达时，控制LED照明系统点亮及熄灭等。
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图4.2 时钟显示电路
时钟电路简单的定义如下：
1、就是产生象时钟一样准确的振荡电路。
2、任何工作都按时间顺序。用于产生这个时间的电路就是时钟电路。 现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、DS1307、PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用。
实时时钟电路DS1302是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振。
在设计中一般使用的计时功能电路有软件计时，定时器定时，但其缺点是计时有误差，需要隔一段时间校正一次；另一种就硬件计时，现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用[17]。在设计中采用是硬件定时，时钟芯片DS1302。DS1302是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振。
DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电
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流充电的能力。
表4.3为 DS1302引脚功能,图4.3为与单片机的连接图,其中Vcc1为主电源， VCC2为后备电源。在一般情况下，由主电源供电，同时主电源向备用电源充电，在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。
RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。图中SCL、I/O、RST与单片机连接实现1302的读写控制。
表4.3 DS1302的管脚介绍
管脚名称 X1、X2 功能 32.768kHz晶振引脚 复位 数据输入/输出 写保护 电源引脚 地
RST I/O SCLK VCC1、VCC2 GND
1302vccvcc1scli/orstp1.5p1.4p1.3
c810pvcc2x1x2
c910pgnd23
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图4.3 DS1302引脚与单片机的连接图
图4.3为与单片机的连接图,其中Vcc1为主电源，VCC2为后备电源。在一般情况下，由主电源供电，同时主电源向备用电源充电，在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。
RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。图中SCL、I/O、RST与单片机连接实现1302的读写控制。
4.7 存储器AT24C02
AT24C01/02/04/08/16
是低工作电压的 1K/2K/4K/8K/16K 位串行电可擦除
只读 存储器，内部组织为128/256/512/1024/2048 个字节，每个字节 8 位，该芯片被广泛应用于低电压及低功耗的工商业领域 。
主要特性:
1、工作电压：1.8V～5.5V 2、输入/输出引脚兼容 5V 3、应用在内部结构：
128x8(1K),256x8(2K),512x8(4K),1024x8(8K),2048x8(16K) 4、二线串行接口
5、输入引脚经施密特触发器滤波抑制噪声 6、双向数据传输协议
7、兼容 400KHz（1.8V,2.5V,2.7V,3.6V ） 8、支持硬件写保护
9、高可靠性：写次数：1,000,000 次 ， 数据保存：100 年
AT24C02在本设计中的作用是掉电存储器，是为了防止电源突然断开的时候，
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用户的信息不会丢失，存储当前设定的信息。AT24C02是ATMEL公司的2KB字节的电可擦除存储芯片，由于AT24C02的数据线和地址线是复用的，采用串口的方式传送数据，所以只用两根线SCL（移位脉冲）和SDA（数据/地址）与单片机传送数据。电压最低可以到2.5V，额定电流为1mA，静态电流10uA(5.5V)，芯片内的资料可以在断电的情况下保存相当长的时间，而且采用8脚的DIP封装，使用方便。 结构框图如图4.4：
图4.4存储器AT24C02结构图
引脚说明：
串行时钟信号引脚信号(SCL)：在 SCL 输入时钟信号的上升沿将数据送入 EEPROM 器件,并在时钟的下降沿将数据读出。
串行数据输入据输入/输出引脚输出引 (SDA)(SD）：DA 引脚可实现双向串行数据传输。该引脚为开漏输出，可与其它多个开漏输出器件或开集电极器件线或连接。
(A2,A1,A0) ：A2、A1 和 A0 引脚为AT24C01 与AT24C02的硬件连接的器件地址输入引脚 。AT24C01在一个总线上最多可寻址八个1K器件，AT24C02在一个总线上最多可寻址八个 2K 器件，A2、A1和 A0 内部必须连接。
AT24C04 仅使用 A2、A1 作为硬件连接的器件地址输入引脚 ，在一个总线上最多可寻址四个 4K 器件。A0 引脚内部未连接。
AT24C08 仅使用 A2作为硬件连接的器件地址输入引脚 ，在一个总线上最
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