一种基于芯片lm3s8962的实时时钟的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，包括控制器、电源模块以及分别与控制器相接的时钟芯片、按键模块和显示模块；控制器为芯片LM3S8962，时钟芯片为芯片DS1302，显示模块为LCD12864A显示器；芯片DS1302的SCLK、IO和CE引脚分别与芯片LM3S8962的PD7、PD6和PD5引脚相接；LCD12864A显示器的D0-D7引脚分别与芯片LM3S8962的PA0-PA7引脚相接；按键模块包括按键KEY1、KEY2、KEY3和KEY4。本实用新型电路简单、设计合理、投入成本较低且制作简易、使用操作简便、使用效果好，其功耗较低且使用寿命长，显示直观。
【专利说明】一种基于芯片LM3S8962的实时时钟
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实时时钟，尤其是涉及一种基于芯片LM3S8962的实时时钟。【背景技术】
[0002]传统的机械表由于做工的高精细要求，造价昂贵，再加上加工材料、时间指示精度、使用寿命等方面的限制，已不能满足人们的使用需求。现如今，数字钟表已占据主要市场地位。数字时钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置，如实时时钟(REALTIME CLOCK，缩写为RTC)，现已广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字时钟的计时精度更高。近年来，随着电子产品发展与社会竞争日趋激烈，工作的忙碌和繁杂性都使人容易忘记当前时间，因而对数字时钟的要求越来越高，如时间精度要求、观察时间的方便性需求等，需要随时随地都能快速、准确知道当前时间，并且要求时钟能够更直观、更可靠且价格更便宜。除此之外，还有体积小、功耗低等方面要求。另外，在实验室内进行试验过程中，经常需要准确计时，为满足实验室的计时需求，需要设计一种电路简单、设计合理、投入成本较低且制作简易、使用操作简便、使用效果好的基于芯片LM3S8962的实时时钟，其功耗较低且使用寿命长，显示直观。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其电路简单、设计合理、投入成本较低且制作简易、使用操作简便、使用效果好，同时功耗较低且使用寿命长，显示直观。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:包括控制器以及分别与控制器相接的时钟芯片、按键模块、显示模块和电源模块；所述控制器为芯片LM3S8962，所述时钟芯片为芯片DS1302，所述显示模块为液晶显示器且所述液晶显示器为LCD12864A显示器；芯片DS1302的SCLK、IO和CE引脚分别与芯片LM3S8962的PD7、PD6和PD5引脚相接，芯片DS1302的Xl和X2引脚分别与晶振XTAL的两个接线端相接；LCD12864A显示器的DO、Dl、D2、D3、D4、D5、D6和D7引脚分别与芯片 LM3S8962 的 PAO、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6 和 PA7 引脚相接，LCD12864A 显示器的RS、R/W和E引脚分别与芯片LM3S8962的PDO、PDl和PD2引脚相接，LCD12864A显示器的PSB引脚与芯片LM3S8962的PD3引脚相接且其RST引脚与芯片LM3S8962的PD4引脚相接；所述按键模块包括按键KEY1、KEY2、KEY3和KEY4 ;按键KEYl的一端接地且其另一端经电阻R23后分两路，一路与芯片LM3S8962的PE2引脚相接，另一路经电阻R25后接VDD电源端；按键KEY2的一端接地且其另一端经电阻R24后分两路，一路与芯片LM3S8962的PE3引脚相接，另一路经电阻R26后接VDD电源端；按键KEY3的一端接地且其另一端经电阻R32后分两路，一路与芯片LM3S8962的PB4引脚相接，另一路经电阻R27后接VDD电源端；按键KEY4的一端接地且其另一端经电阻R33后分两路，一路与芯片LM3S8962的PB5引脚相接，另一路经电阻R34后接VDD电源端。
[0005]上述一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征是:还包括与控制器相接的晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振Y1，芯片LM3S8962的OSCO和OSCI引脚分别与晶振Yl的两个接线端相接，晶振Yl的两个接线端分别经电容C14和C15后接地；所述复位电路包括复位按键KEY7，芯片LM3S8962的RST引脚分两路，一路经复位按键KEY7后接地，另一路经电阻R2后接VDD电源端，复位按键KEY7上并接有电容C13。
[0006]上述一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征是:所述电源模块包括主供电电源和与芯片DS1302的VCCl引脚相接的备用电源，所述备用电源为电池BTl ;芯片DS1302的VCCl引脚分两路，一路与电池BTl的正极接线端相接，另一路经电容CXlO后接地；所述主供电电源为直流电源且其电源输出端为所述VDD电源端，所述VDD电源端的电压值大于电池BTl的供电电压。
[0007]上述一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征是:所述电池BTl的供电电压为3V，所述VDD电源端为VDD3.3电源端且其为+3.3V电源端。
[0008]上述一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征是:所述主供电电源包括5V直流电源和稳压器，所述稳压器为芯片SP6205 ;所述5V直流电源的正极接线端经二极管Dl后分两路，一路经电容C2后与所述5V直流电源的负极接线端相接，另一路与芯片SP6205的Vin引脚相接；芯片SP6205的Vout引脚为+3.3V电源端，芯片DS1302的VCC2引脚接+3.3V电源端。
[0009]上述一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征是:所述电容C2上并接有双向稳
压二极管D2。
[0010]上述一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征是:所述芯片SP6205的RSN引脚经电容C5后接地，芯片SP6205的Vout引脚经电容C7后接地，电容C7上并接有极性电容C6 ;芯片SP6205的GND引脚接地，芯片SP6205的Vin和GND引脚之间接有电容C3，电容C3上并接有极性电容C4 ;芯片SP6205的GND引脚经电感FB3后与所述5V直流电源的负极接线端相接，芯片SP6205的GND引脚为GND接线端；芯片SP6205的RSN引脚经电容C5后接GND接线端，芯片SP6205的Vout引脚经电容C7后接GND接线端。
[0011]上述一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征是:所述芯片SP6205的Vin引脚为+5V直流电源端，IXD12864A显示器的BLA和VDD引脚均接+5V直流电源端。
[0012]上述一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征是:所述主供电电源还包括电源指示灯，所述电源指示灯为发光二极管LED23 ;发光二极管LED23的阳极经电阻Rl后与二极管Dl的阴极相接，发光二极管LED23的阴极与所述5V直流电源的负极接线端相接。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、电路简单、设计合理且制作简易，投入成本较低。
[0015]2、功耗较低且使用寿命长，由于本实用新型未采用机械结构，因而使用寿命较长。
[0016]3、电源模块电路简单、设计合理且接线方便、使用效果好，能有效解决采用同一供电电源对芯片DS1302和显示模块进行供电时存在的显示模块不能对时间进行正确显示的问题，由于该问题的主要原因在于芯片DS1302的工作电压是2.5V?5.5V，虽主供电电源的电压不高于芯片DS1302的工作电压最大值，但是由于后备电源的接入使得芯片DS1302的实际工作电压已超过其工作电压最大值，从而造成芯片DS1302不能稳定工作，这样从芯片DS1302的寄存器中读取数据时，所读取的时间出现错误。本实用新型所采用的电源模块包括主供电电源和3V备用电源，对于芯片DS1302来说，主供电电源提供的电源电压为3.3V,且当主供电电源提供3.3V的工作电压时，后备电池的电压不足以让芯片DS1302的实际工作电压超过5.5V，这样便能有效保证芯片DS1302稳定工作。
[0017]4、使用操作简便、使用效果好且实用价值高，工作性能可靠，并且显示直观。
[0018]综上所述，本实用新型电路简单、设计合理、投入成本较低且制作简易、使用操作简便、使用效果好，其功耗较低且使用寿命长，显示直观。
[0019]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0021]图2为本实用新型控制器的电路原理图。
[0022]图3为本实用新型主供电电源的电路原理图。
[0023]图4为本实用新型时钟芯片的电路原理图。
[0024]图5为本实用新型按键模块的电路原理图。
[0025]图6为本实用新型显示模块的电路原理图。
[0026]图7为本实用新型复位电路的电路原理图。
[0027]图8为本实用新型晶振电路的电路原理图。
[0028]附图标记说明:
[0029]I一控制器； 2—按键模块；3—显不模块；
[0030]4一电源模块；5—时钟芯片。
【具体实施方式】
[0031]如图1、图2、图4、图5及图6所示，本实用新型包括控制器I以及分别与控制器I相接的时钟芯片5、按键模块2、显示模块3和电源模块4。所述控制器I为芯片LM3S8962，所述时钟芯片5为芯片DS1302，所述显示模块3为液晶显示器且所述液晶显示器为LCD12864A显示器。芯片DS1302的SCLK、10和CE引脚分别与芯片LM3S8962的PD7、PD6和PD5引脚相接，芯片DS1302的Xl和X2引脚分别与晶振XTAL的两个接线端相接。LCD12864A 显示器的 D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6 和 D7 引脚分别与芯片 LM3S8962 的 PAO,PAUPA2、PA3、PA4、PA5、PA6和PA7引脚相接，LCD12864A显示器的RS、R/W和E引脚分别与芯片LM3S8962的PDO、PDl和PD2引脚相接，LCD12864A显示器的PSB引脚与芯片LM3S8962的PD3引脚相接且其RST引脚与芯片LM3S8962的PD4引脚相接。所述按键模块2包括按键KEY1、KEY2、KEY3和KEY4。按键KEYl的一端接地且其另一端经电阻R23后分两路，一路与芯片LM3S8962的PE2引脚相接，另一路经电阻R25后接VDD电源端；按键KEY2的一端接地且其另一端经电阻R24后分两路，一路与芯片LM3S8962的PE3引脚相接，另一路经电阻R26后接VDD电源端；按键KEY3的一端接地且其另一端经电阻R32后分两路，一路与芯片LM3S8962的PB4引脚相接，另一路经电阻R27后接VDD电源端；按键KEY4的一端接地且其另一端经电阻R33后分两路，一路与芯片LM3S8962的PB5引脚相接，另一路经电阻R34后接VDD电源端。[0032]如图7和图8所示，本实用新型还包括与控制器I相接的晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振Y1，芯片LM3S8962的OSCO和OSCI引脚分别与晶振Yl的两个接线端相接，晶振Yl的两个接线端分别经电容C14和C15后接地；所述复位电路包括复位按键KEY7，芯片LM3S8962的RST引脚分两路，一路经复位按键KEY7后接地，另一路经电阻R2后接VDD电源端，复位按键KEY7上并接有电容C13。
[0033]本实施例中，所述电源模块4包括主供电电源和与芯片DS1302的VCCl引脚相接的备用电源，所述备用电源为电池BTl ;芯片DS1302的VCCl引脚分两路，一路与电池BTl的正极接线端相接，另一路经电容CXlO后接地。所述主供电电源为直流电源且其电源输出端为所述VDD电源端，所述VDD电源端的电压值大于电池BTl的供电电压。
[0034]本实施例中，所述电池BTl的供电电压为3V，所述VDD电源端为VDD3.3电源端且其为+3.3V电源端。
[0035]如图3所示，所述主供电电源包括5V直流电源(即P0WER5V)和稳压器，所述稳压器为芯片SP6205。所述5V直流电源的正极接线端经二极管Dl后分两路，一路经电容C2后与所述5V直流电源的负极接线端相接，另一路与芯片SP6205的Vin弓丨脚相接；芯片SP6205的Vout引脚为+3.3V电源端，芯片DS1302的VCC2引脚接+3.3V电源端。其中，CONl接线端与所述5V直流电源的负极接线端相接。
[0036]本实施例中，所述主供电电源还包括电源指示灯，所述电源指示灯为发光二极管LED23。发光二极管LED23的阳极经电阻Rl后与二极管Dl的阴极相接，发光二极管LED23的阴极与所述5V直流电源的负极接线端相接。
[0037]实际接线时，电容C2上并接有电容Cl。并且，芯片DS1302的GND弓丨脚接地。
[0038]本实施例中，所述电容C2上并接有双向稳压二极管D2。
[0039]实际接线时，所述芯片SP6205的RSN引脚经电容C5后接地，芯片SP6205的Vout引脚经电容C7后接地，电容C7上并接有极性电容C6 ;芯片SP6205的GND引脚接地，芯片SP6205的Vin和GND引脚之间接有电容C3，电容C3上并接有极性电容C4 ;芯片SP6205的GND引脚经电感FB3后与所述5V直流电源的负极接线端相接，芯片SP6205的GND引脚为GND接线端；芯片SP6205的RSN引脚经电容C5后接GND接线端，芯片SP6205的Vout引脚经电容C7后接GND接线端。
[0040]如图6所示，所述芯片SP6205的Vin引脚为+5V直流电源端，IXD12864A显示器的BLA和VDD引脚均接+5V直流电源端。IXD12864A显示器的BLK和GND引脚均接地。
[0041]本实施例中，如图5所示，电阻R23与芯片LM3S8962的PE2引脚之间接有插座JP13，电阻R24与芯片LM3S8962的PE3引脚之间接有插座JP14，电阻R32与芯片LM3S8962的PB4引脚之间接有插座JP15，电阻R33与芯片LM3S8962的PB5引脚之间接有插座JP16。
[0042]实际接线时，芯片LM3S8962的VDD引脚和VDDA引脚均接+3.3V电源端。所述芯片LM3S8962为由Luminary Micro公司提供的首款基于ARMCortex_M3的控制器，实际使用时，通过芯片DS1302能实时获取当前时刻，并通过IXD12864A显示器进行同步显示，因而能随时得知当前时刻。芯片DS1302是美国DALLAS公司的一种高性能、低功耗、带RAM且可使用后备电池供电的实时时钟芯片，可对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V?5.5V。另外，在芯片DS1302的VCC2管脚上配置3V备用电池(SP所述备用电源)，保证掉电时实时时钟芯片5还能够正常工作，时钟芯片5的各寄存器中的时间信息能够得到实时更新。并且，通过芯片LM3S8962控制芯片DS1302进行数据存取。芯片LM3S8962的PD7引脚向芯片DS1302发送脉冲信号，芯片LM3S8962的PD5引脚向芯片DS1302发送复位信号，芯片LM3S8962的TO6引脚进行串行数据的写入与读取。
[0043]实际使用过程中，以IXD12864A显示器作为人机交互界面，具有操作简单、实用且能满足同步显示的要求。所述按键模块2采用四个独立按键(即按键KEY1、KEY2、KEY3和KEY4)。其中，电阻R25、R26、R27和R34均为上拉电阻。当独立按键未按下时，由于上拉电阻的作用，芯片LM3S8962对应的引脚处检测到高电平；当独立按键按下时，在电阻R23、R24、R32或R33的分压作用下，芯片LM3S8962对应的引脚处检测到低电平。
[0044]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:包括控制器(I )、电源模块(4)以及分别与控制器(I)相接的时钟芯片(5)、按键模块(2)和显示模块(3)，所述控制器(I)、时钟芯片(5)、按键模块(2)和显示模块(3)均与电源模块(4)相接；所述控制器(I)为芯片LM3S8962，所述时钟芯片(5)为芯片DS1302，所述显示模块(3)为液晶显示器且所述液晶显示器为LCD12864A显示器；芯片DS1302的SCLK、IO和CE引脚分别与芯片LM3S8962的PD7、PD6和PD5引脚相接，芯片DS1302的Xl和X2引脚分别与晶振XTAL的两个接线端相接;LCD12864A 显示器的 DO、Dl、D2、D3、D4、D5、D6 和 D7 引脚分别与芯片 LM3S8962 的 ΡΑ0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6和PA7引脚相接，LCD12864A显示器的RS、R/W和E引脚分别与芯片LM3S8962的PD0、PD1和PD2引脚相接，LCD12864A显示器的PSB引脚与芯片LM3S8962的PD3引脚相接且其RST引脚与芯片LM3S8962的PD4引脚相接；所述按键模块(2)包括按键KEY1、KEY2、KEY3和KEY4 ;按键KEYl的一端接地且其另一端经电阻R23后分两路，一路与芯片LM3S8962的PE2引脚相接，另一路经电阻R25后接VDD电源端；按键KEY2的一端接地且其另一端经电阻R24后分两路，一路与芯片LM3S8962的PE3引脚相接，另一路经电阻R26后接VDD电源端；按键KEY3的一端接地且其另一端经电阻R32后分两路，一路与芯片LM3S8962的PB4引脚相接，另一路经电阻R27后接VDD电源端；按键KEY4的一端接地且其另一端经电阻R33后分两路，一路与芯片LM3S8962的PB5引脚相接，另一路经电阻R34后接VDD电源端。
2.按照权利要求1所述的一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:还包括与控制器(I)相接的晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振Y1，芯片LM3S8962的OSCO和OSCI引脚分别与 晶振Yl的两个接线端相接，晶振Yl的两个接线端分别经电容C14和C15后接地；所述复位电路包括复位按键KEY7，芯片LM3S8962的RST引脚分两路，一路经复位按键KEY7后接地，另一路经电阻R2后接VDD电源端，复位按键KEY7上并接有电容C13。
3.按照权利要求1或2所述的一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:所述电源模块(4)包括主供电电源和与芯片DS1302的VCCl引脚相接的备用电源，所述备用电源为电池BTl ;芯片DS1302的VCCl引脚分两路，一路与电池BTl的正极接线端相接，另一路经电容CXlO后接地；所述主供电电源为直流电源且其电源输出端为所述VDD电源端，所述VDD电源端的电压值大于电池BTl的供电电压。
4.按照权利要求3所述的一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:所述电池BTl的供电电压为3V，所述VDD电源端为VDD3.3电源端且其为+3.3V电源端。
5.按照权利要求4所述的一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:所述主供电电源包括5V直流电源和稳压器，所述稳压器为芯片SP6205 ;所述5V直流电源的正极接线端经二极管Dl后分两路，一路经电容C2后与所述5V直流电源的负极接线端相接，另一路与芯片SP6205的Vin引脚相接；芯片SP6205的Vout引脚为+3.3V电源端，芯片DS1302的VCC2引脚接+3.3V电源端。
6.按照权利要求5所述的一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:所述电容C2上并接有双向稳压二极管D2。
7.按照权利要求5所述的一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:所述芯片SP6205的RSN引脚经电容C5后接地，芯片SP6205的Vout引脚经电容C7后接地，电容C7上并接有极性电容C6 ;芯片SP6205的GND引脚接地，芯片SP6205的Vin和GND引脚之间接有电容C3，电容C3上并接有极性电容C4 ;芯片SP6205的GND引脚经电感FB3后与所述5V直流电源的负极接线端相接，芯片SP6205的GND引脚为GND接线端；芯片SP6205的RSN引脚经电容C5后接GND接线端，芯片SP6205的Vout引脚经电容C7后接GND接线端。
8.按照权利要求5所述的一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:所述芯片SP6205的Vin引脚为+5V直流电源端，IXD12864A显示器的BLA和VDD引脚均接+5V直流电源端。
9.按照权利要求5所述的一种基于芯片LM3S8962的实时时钟，其特征在于:所述主供电电源还包括电源指示灯，所述电源指示灯为发光二极管LED23 ;发光二极管LED23的阳极经电阻Rl后与二极管Dl的阴极相接，发光二极管LED23的阴极与所述5V直流电源的负极接线端相接 。
【文档编号】G06F1/14GK203773398SQ201420188103
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】张卫钢, 杨龙, 任帅, 迟云飞, 马红艳, 刘锐锐, 魏玉晶 申请人:长安大学