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標(biāo)題: 為PZ-51單板機(jī)上的實(shí)時(shí)時(shí)鐘加裝后備紐扣電池,和Windows時(shí)間同步 [打印本頁]

作者: samuelni 時(shí)間: 2024-9-3 22:41
標(biāo)題: 為PZ-51單板機(jī)上的實(shí)時(shí)時(shí)鐘加裝后備紐扣電池,和Windows時(shí)間同步
............ 很久很久沒有玩8位單板機(jī)了 .... N 年以前用匯編語言玩了一陣朋友送的一個(gè)Z80單板機(jī)，做了一個(gè)繼電器溫控的方案后，軟硬件一共500出手掉了。一直到2009年在上海遇到Zilog 公司創(chuàng)始人，Z80設(shè)計(jì)師 Federico Faggin （F.F.）后，又重新對單片機(jī)產(chǎn)生了一點(diǎn)興趣。和F.F 一起用餐時(shí)，他告訴我，他的z80 已經(jīng)升級到 ez80, 可以用 C 語言玩...... 真的好玩嗎？我在Intel 公司玩了n 年的 C 語言，用來測試芯片的，現(xiàn)在可以用C 來玩 ez80? ...  于是不假思索就向F.F.索要開發(fā)套件。F.F. 很大方，當(dāng)場送了一套價(jià)值400 元，包裝精美的套件，看來他也是有備而來啊 ... :) ....  回家后搗鼓了一陣，搞了一個(gè)小玩具：躲在蚊帳里用紅外遙控器開關(guān)外面的電燈 ... 后來幾次搬家，把那個(gè)小玩具弄丟了。

時(shí)鐘  tick tick 一晃一晃離開8080/z80/8051 的時(shí)代已經(jīng)40多年了，全球 ARM core 的單片機(jī)和開發(fā)板大行其道，卻發(fā)現(xiàn)國內(nèi)還有大量資源和時(shí)間投在了學(xué)習(xí)51 單板機(jī)上面。的確，工業(yè)級性能的805x 還有很多應(yīng)用場合，但對于所謂的【創(chuàng)客】，基于ARM core 的系統(tǒng)其實(shí)性價(jià)比和可玩性更高。但如果你確認(rèn)是做電子電氣自動(dòng)化工程師的料，就花點(diǎn)時(shí)間玩一下51吧。。。不過網(wǎng)上【巨量】的視頻講座和學(xué)習(xí)材料，對真正希望學(xué)好單片機(jī)的同學(xué)其實(shí)幫助并不大：一則內(nèi)容拖沓，二則組織混亂，三則浪費(fèi)時(shí)間最終把【玩興】消磨掉而圓不了工程師的夢。也許講者是有開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的，甚至是開發(fā)的高手，但未必是【講學(xué)】的行家？

.....我肯定在暗示你，我即是開發(fā)高手又是講解大師.... Follow ME ....

閑話少敘，我們先來 hack 普中-51 單板機(jī)（A2 型）上 RTC 芯片 DS 1302, 把這款板子上的這個(gè)設(shè)計(jì)【缺陷】hack 掉，讓板子能夠真正做到（斷電后也能）實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)（包括日月天-星期）....

￥【免責(zé)聲明：你如果按照本貼改動(dòng)你板子上的軟硬件，貼主對可能產(chǎn)生的任何損害一概不負(fù)任何法律責(zé)任】￥

材料和工具：
* 一顆3V 可充電鋰電池（例如 ML 2032）
* 兩根杜邦線
* 一個(gè)微型芯片管腳夾具（我犧牲了一個(gè) 用在數(shù)字邏輯儀上的測試夾具）
* 電焊等
* 普中-51 單板機(jī)的官方電氣線路圖、說明書

步驟：
* 斷電
* 鋰電池（+）極和DS 1302 的VCC1 連接。板子原來設(shè)計(jì)是VCC1 懸空，（板子正反面都）沒有引出，供大家玩一下。
* 鋰電池（- ）極和板子的 GND 連接
（注：“連接” ，可以理解為焊接、夾接等等任何你認(rèn)為方便的線路導(dǎo)通連接 ....  DS 1302 貼裝芯片的管腳間距較小，焊接需要很好的焊接工具和水                平，我就偷懶了，用數(shù)字邏輯儀上的測試夾具夾一下）
* 上電
* 修改（官方）【21-DS1302時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)】示例程序當(dāng)中的 void ds1302_init(void) 函數(shù)，在其中加上涓流充電寄存器的相關(guān)設(shè)置：

void ds1302_init(void)
{
      u8 i=0;
      ds1302_write_byte(0x8E,0X00);
      ds1302_write_byte(0x90,0xA5); // 0xA5 = 1010- 0101, 表示內(nèi)部充電線路選用一個(gè)二極管和一個(gè)2K 歐姆的電阻                                                    // 由此限定最大充電電流約為 2.2mA  (  ~ = ( 5V - 0.7V)/2K Ohm  = 2.15 mA
      for(i=0;i<7;i++)
      {
            ds1302_write_byte(gWRITE_RTC_ADDR[ i],gDS1302_TIME[ i]);
      }
      ds1302_write_byte(0x8E,0X80);       //disable write...
}

* 修改（官方）【 18-串口通信實(shí)驗(yàn)】當(dāng)中的字符接受代碼，使得單片機(jī)能夠從 Windows PC 主機(jī)收取完整的時(shí)間-日期信息：

if(UART_RX_STA&0x8000)//判斷串口是否收到完整的 9 字節(jié)時(shí)間-日期數(shù)據(jù)（7 Byte RTC 寄存器數(shù)據(jù) + 2 Byte 通信結(jié)束標(biāo)志）
  {
ds1302_write_byte(0x8E,0X00);       // 準(zhǔn)備更新 ds1302 RTC 當(dāng)中的時(shí)間-日期數(shù)據(jù)
for(i=0;i<7;i++)
{
   ds1302_write_byte(gWRITE_RTC_ADDR[ i],UART_RX_BUF[ i]);  // 逐字節(jié)更新 ....
}
ds1302_write_byte(0x8E,0X80);  //禁止寫RTC，主要是防止管腳上偶發(fā)信號【噪音，毛刺】意外破壞RTC 里面的內(nèi)容
beep_alarm(50,15);       // 給一個(gè)完成任務(wù)的蜂鳴器提示。。。可有可無。。。。
key_value = 13;// effectively jump to key-13 process，這個(gè)key_value 變量的來源是有故事的，以后再講吧。
UART_RX_STA=0;////清除標(biāo)記，以便下次接受新的日期-時(shí)間更新數(shù)據(jù)
}

* 在 PC Windows 上寫一個(gè)小程序（偷懶的可以用教程里推薦的串口通訊程序把時(shí)間-日期數(shù)據(jù) 手工發(fā)給單片機(jī)，但無法和PC 上的時(shí)間準(zhǔn)確同步）
======================================================================================
//  版權(quán)說明：程序的框架源自 Rahul.S  ，我填寫了 main 里面和 51單片機(jī) UART - RTC 通信的具體代碼
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>

unsigned char decToBcd(WORD dec)
{
      return ( (dec/10)*16 + dec%10);
}
void main(void)
{

HANDLE hComm;                         // Handle to the Serial port

char ComPortName[] = "\\\\.\\COM13"; // Name of the Serial port(May Change) to be opened, COM13 是我的PC 上的設(shè)置，在你的PC 要相應(yīng)修改
BOOL Status;
SYSTEMTIME localDateTime;
int i=0,j=0;

      printf("\n\n +==========================================+");
      printf("\n |  Serial Transmission (Win32 API)       |");
      printf("\n +==========================================+\n");
      /*----------------------------------- Opening the Serial Port --------------------------------------------*/

      hComm = CreateFile( ComPortName,    // Name of the Port to be Opened
            GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // Read/Write Access
            0,                               // No Sharing, ports cant be shared
            NULL,                         // No Security
            OPEN_EXISTING,          // Open existing port only
            0,                               // Non Overlapped I/O
            NULL);                         // Null for Comm Devices

      if (hComm == INVALID_HANDLE_VALUE)
            printf("\n Error! - Port %s can't be opened", ComPortName);
      else
            printf("\n Port %s Opened\n ", ComPortName);

      /*------------------------------- Setting the Parameters for the SerialPort ------------------------------*/

      DCB dcbSerialParams = { 0 }; // Initializing DCB structure
      dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);

      Status = GetCommState(hComm, &dcbSerialParams);    //retreives  the current settings

      if (Status == FALSE)
            printf("\n Error! in GetCommState()");

      dcbSerialParams.BaudRate = CBR_9600;    // Setting BaudRate = 9600
      dcbSerialParams.ByteSize = 8;          // Setting ByteSize = 8
      dcbSerialParams.StopBits = 1;                         // Setting StopBits = 1
      dcbSerialParams.Parity = NOPARITY;    // Setting Parity = None

      Status = SetCommState(hComm, &dcbSerialParams);  //Configuring the port according to settings in DCB

      if (Status == FALSE)
      {
            printf("\n Error! in Setting DCB Structure");
      }
      else
      {
            printf("\n Setting DCB Structure Successfull\n");
            printf("\n    BaudRate = %d", dcbSerialParams.BaudRate);
            printf("\n    ByteSize = %d", dcbSerialParams.ByteSize);
            printf("\n    StopBits = %d", dcbSerialParams.StopBits);
            printf("\n    Parity = %d", dcbSerialParams.Parity);
      }

      /*------------------------------------ Setting Timeouts --------------------------------------------------*/

      COMMTIMEOUTS timeouts = { 0 };

      timeouts.ReadIntervalTimeout       = 50;
      timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 50;
      timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier  = 10;
      timeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 50;
      timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 10;

      if (SetCommTimeouts(hComm, &timeouts) == FALSE)
            printf("\n Error! in Setting Time Outs\n");
      else
            printf("\n\n Setting Serial Port Timeouts Successfully\n\n");

      /*----------------------------- Writing a Character to Serial Port----------------------------------------*/
      char lpBuffer[] = { 0x11, 0x11, 0x11, 0x12, 0x12, 0x06, 0x24,0x0D, 0x0A};

      DWORD  dNoOFBytestoWrite;             // No. of bytes to write into the port
      DWORD  dNoOfBytesWritten = 0;       // No. of bytes written to the port

      dNoOFBytestoWrite = sizeof(lpBuffer); // Calculating the no of bytes to write into the port

      GetLocalTime(&localDateTime);
      lpBuffer[3] = decToBcd(localDateTime.wDay);
      lpBuffer[4] = decToBcd(localDateTime.wMonth);
      lpBuffer[5] = decToBcd(localDateTime.wDayOfWeek);
      lpBuffer[6] = decToBcd(((localDateTime.wYear) % 100));
      lpBuffer[2] = decToBcd(localDateTime.wHour);
      lpBuffer[1] = decToBcd(localDateTime.wMinute);
      lpBuffer[0] = decToBcd(localDateTime.wSecond);

      for (;;)
      {
            Status = WriteFile(hComm,// Handle to the Serialport
                     &lpBuffer[ i],       // Data to be written to the port
                     dNoOFBytestoWrite, // No. of bytes to write into the port
                     &dNoOfBytesWritten,  // No. of bytes written to the port
                     NULL);

            if (Status == TRUE)
            {
                     i++;
                     if( i > dNoOFBytestoWrite)
                     {
                              printf("%d bytes sent to the port...done!",dNoOFBytestoWrite);
                              break;
                     }
                     j = 0;
                     continue;
            }

            else
            {
                     //printf("\n\n Error %d in Writing to Serial Port",GetLastError());
                     j++;
                     if( j > 10 ) // 10 以上發(fā)送（超時(shí)）錯(cuò)誤就放棄了。。。
                     {
                              printf("%d times failed to send byte[%d]=%2x... give up and quit!\n",j,i, lpBuffer[ i]);                               break;
                     }
            }

      }

      CloseHandle(hComm);//Closing the Serial Port
      printf("\n ============port %s closed=============\n", ComPortName);
      //_getch();
}

============================================================================

在 Windows 命令窗口下用 cl 命令編譯-鏈接成 .exe 可執(zhí)行文件. 你的PC 機(jī)需要安裝MSVC 編譯系統(tǒng)( 不需要IDE)，才能使用cl.exe

* 運(yùn)行單片機(jī)的 UART 數(shù)據(jù)接受等待循環(huán)代碼，同時(shí)在PC 端運(yùn)行上面提到的windows 程序，51端收到數(shù)據(jù)后跳出循環(huán)，在LED 數(shù)碼管上顯示和PC 端同步的時(shí)間日期即可。。。。

【圖片視頻】

一圖（姐）百訥，大家看看圖片和視頻吧。。。但這個(gè)（老古董 ... 還在用 Flash 插件... :)）網(wǎng)站好像沒有辦法從我的PC 上傳mp4 視頻... 剛注冊沒有幾天，還不會(huì)玩這個(gè)網(wǎng)站，多多包涵啊。

okay ?

肯定有不少同學(xué)還沒有完全看懂、讀懂，我抽空整理一下單片機(jī)一端混亂、隨手涂鴉的原代碼, 加上注釋后給大家抄一抄 .... :)

Happy Hacking

51hei圖片_20240903211531.jpg (312.42 KB, 下載次數(shù): 11)

和 Windows PC 時(shí)間同步

51hei圖片_20240903211630.jpg (389.24 KB, 下載次數(shù): 8)

夾住Vcc1 管腳

51hei圖片_20240903213021.jpg (427.17 KB, 下載次數(shù): 9)

背面的鋰電池

WeChat_20240903211753.gif (1.07 MB, 下載次數(shù): 9)

動(dòng)畫-同步

1.gif (918.78 KB, 下載次數(shù): 10)

動(dòng)畫-斷電后再上電

歡迎光臨 (http://www.torrancerestoration.com/bbs/)