基于PCF8563戶外型倒計時系統(tǒng)的設計

 摘要：介紹基于PCF8563設計戶外侄計時系統(tǒng)的硬件接口電路及PCF8563軟件編程。該系統(tǒng)在強日光下顯示屏的字符清晰可見，能夠長時間連續(xù)穩(wěn)定地工作。

    關鍵詞：PCF8563 I2C 倒計時系統(tǒng)

引言

倒計時系統(tǒng)的任務，就是對某一設定日期進行倒數，在顯示屏顯示當前距離設定日期的時間；廣泛應用于重大的節(jié)日或活動，以增強人們的關切程度和緊迫感。戶外型倒計時系統(tǒng)，首先要求在強日光下顯示屏的字符依然清晰可見，而且要求系統(tǒng)能夠長時間連續(xù)穩(wěn)定地工作。本文介紹的系統(tǒng)正是針對這樣的要求而開發(fā)出來的。

1 總體設計方案

整個系統(tǒng)由時鐘芯片、中央處理單元、譯碼、驅動、顯示、鍵盤幾部分構成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2 硬件電路設計

2.1 時鐘芯片

PCF8563是Philips公司推出的一款帶I2C總線具有極低功耗的多功能時鐘/日歷芯片，具有四種報警功能和定時功能；內部時鐘電路、內部振蕩電路、內部低電壓檢測以兩線制I2C總線通信方式，不但使用外圍電路簡潔，而且增加了芯片的可靠性。

PCF8563的SCL為時鐘輸入端，數據隨時鐘信號同步輸入器件或從器件輸出；SDA為雙向引腳，用于串行數據的輸入輸出；INT是中斷信號輸出端，可通過設置報警寄存器按指定時間在該腳產生報警信號，低電平有效；SDA、SCL、INT均為漏極開路，必須上拉電阻；X1、X2分別為反相放大器的輸入、輸出端；可在X1端接入32.768kHz的石英晶振，配置成片內振蕩器。本系統(tǒng)PCF8563與89C51接口采用圖2所示接口方案。

圖2中，在X1、X2端接入32.768kHz的石英晶振，將時鐘源配置為片內振蕩器。VDD與地之間國入1個1μF的大電容供電維持時鐘芯片，鋰電池（3.6V）同時開始工作，給時鐘芯片供電，使時鐘芯片工作不受影響。PCF8563與89C51接口采用3根口線，PCF8563的INT腳產生周期為1s的脈沖中斷信號給89C51的INT0引腳，89C51產生中斷后，通過I2C總線讀取PCF8563的基準時間。

    2.2 顯示和鍵盤電路

譯碼、顯示、驅動、鍵盤電路如圖3所示、單片機將讀入的PCF8563時間信息，經過程序處理，輸出顯示信號到P1口（數據4位，選擇信號4位）。顯示信息包括倒計時信息（當前距離設定時間的天數）和當前時間的星期、時、分、秒信息。4位數據信號送入MC14513（BCD-鎖存/7段譯/碼驅動器），共有10個MC14513：倒計時占用3個，時間時、分、秒各占用2個，星期占用1個。4位選擇信號送到74LS145譯碼器（4位鎖存/4-10線譯碼），選擇接收數據的MC14513芯片。 被選擇的MC14513譯碼驅動對應共陰數碼管字段（a、b、c、d、e、f、g）。

戶外顯示要求在強日光下依然清楚可見，所以我們采用超高度φ5 LED管組成LED點陣字符。其中每個字段由4塊LED點陣埠并聯組成，而每個LED點陣塊先由5個LED串聯1組，再將4個串聯組并聯而成。先用的超高亮度LED工作電流約為20mA，工作電壓約為2V，每字段的總電流約為320mA，工作

[1] [2] [3] [4] [5] [6]