摘 要： 介紹了由97C51單片機,、MSM6242實時日歷/時鐘、X25165串行E2PROM等組成的多功能時間控制器,。該時間控制器具有走時準確,、多路輸出,、不受停電影響,、操作方便、成本低等特點,。并已通過軟件解決了千年問題,。
關(guān)鍵詞： 日歷 時鐘 時間控制 千年問題
目前使用的時間控制器種類較多，如數(shù)字式,、觸點式等,，在應(yīng)用時有一定的局限性，有的功耗較大,，停電后走時被復(fù)位,，定時時間也需重新設(shè)定，有的定時精度差,，且僅能提供一種輸出,，輸出時段數(shù)較少。本文介紹用MSM6242作為實時時鐘,、X25165存放定時數(shù)據(jù),、以97C51單片機作為處理核心組成的一種多功能時間控制器。
1 時間控制器的硬件組成
多功能時間控制器的結(jié)構(gòu)如圖1所示,。
97C51是LG半導(dǎo)體公司推出的8位CMOS單片機產(chǎn)品,，與工業(yè)標準MCS－51TM的指令組和引腳兼容，具有較寬的工作電壓范圍,，高保密性,，OTP型程序保存時間超過100年，其低廉的價格適合批量使用,。
MSM6242是一個可直接與單片機總線連接的CMOS實時時鐘/日歷芯片,。可提供年,、月,、日、時,、分,、秒等信息，可選擇在12/24小時兩種格式下運行,。當(dāng)主電源掉電時,，可在低至2.0V的電壓下繼續(xù)運行，維持電流小于10μA,，可通過備用電池供電,。
X25165把三種常用的功能：看門狗定時器、電源電壓監(jiān)視和串行E2PROM組合在一個芯片上,，使用這種器件可降低系統(tǒng)成本,，減少對電路板空間的要求,，提高系統(tǒng)的可靠性。X25165的看門狗定時器的超時時間可通過編程選擇為200ms,、600ms或1.4s,，串行E2PROM的容量為2K×8Bit。
該系統(tǒng)設(shè)置有6位數(shù)碼顯示和相關(guān)的指示燈,，通過單片機串行移位輸出對其進行控制,。設(shè)計有5個按鍵，用來進行功能選擇,、設(shè)置,、修改、刪除等操作,。
2 軟件設(shè)計
考慮到定時器的實際應(yīng)用，將其輸出設(shè)計為8路,，各路獨立控制,，定時的最小單位是分，定時范圍00:00～23:59,。其中第1,、2路設(shè)計為打鈴輸出，打鈴持續(xù)時間可調(diào),，并可選擇靜音時間,；第3路設(shè)計為提醒輸出，當(dāng)定時時間到時驅(qū)動輸出,，將該時間自動清除,；其余各路均設(shè)計為區(qū)間控制。
圖2為主程序流程圖,，圖3為定時中斷處理子程序,。
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3 千年問題的解決方案
MSM6242及MSM5832、MC146818等日歷/時鐘芯片,，不能對星期進行自動校對,，年分也均采用兩位BCD表示，故不可避免地存在千年問題(Y2K),。目前國外雖有兼容Y2K的日歷/時鐘芯片問世,，但價格較高。
由于日歷在時間控制器中并不占重要的地位,，因此在本系統(tǒng)中采用軟件的方式來解決MSM6242所存在的Y2K問題,，并對星期進行自動校正?？刂破髦械哪甏扔蒑SM6242提供,，世紀數(shù)保存在E2PROM中,。
閏年的判斷方法：當(dāng)不為00的年代被4整除時，則該年為閏年,；當(dāng)年代為00時,，若世紀數(shù)能被4整除，則該年也為閏年,。閏年的2月為29天,。
當(dāng)某一天的日期為(c×100+y)年m月d日時，這一天的星期數(shù)可用下式的余數(shù)確定：
式中,，c為世紀數(shù),，y為年代，m為月,，d為天,。
上面的閏年及星期的判斷由程序來實現(xiàn)。當(dāng)對日期進行修改時,，由程序?qū)斎肴掌诘暮侠硇赃M行判斷,，年的范圍為1600～2699年，月為1～12,，大月為31天,，小月為30天，平月為28天,，閏月為29天,，星期數(shù)由程序根據(jù)合理輸入的日期自動計算。正常運行時,，由程序?qū)﹂c月進行監(jiān)測和處理,。
4 多功能時間控制器的功能
通過硬件和軟件方面的設(shè)計，該時間控制器具有以下功能：
(1) 可由鍵盤操作選擇顯示時間(時：分：秒),、日期(月.日_星期),，公元紀年，以及查看各路已設(shè)定的時間,。
(2)對日期,、時間進行修改，對各路獨立進行設(shè)定,、修改和刪除,。
(3)打鈴持續(xù)時間可通過鍵盤操作在1～59秒內(nèi)改變，可選擇一星期中的任意0～2天進行靜音控制,，即停止打鈴輸出,。
(4)由內(nèi)置蜂鳴器提供提醒服務(wù)，時間持續(xù)半小時，可通過按任意鍵終止,，提醒結(jié)束后該時間自動清除,。
(5)區(qū)間控制可按區(qū)間接通或區(qū)間斷開設(shè)置。
經(jīng)2年多的使用表明,，該時間控制器走時準確(月誤差±10秒),，控制可靠。
參考文獻
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