摘要
　　本文介绍了高精度实时时钟SD2403AP在路灯控制器上的应用，通过读取标准时间而确定开关灯的时间，并显示实时时间

　　关键词：RTC高精度 实时时钟 智能路灯控制器

●引言

　　电子世界错综复杂的信息让时间成为电子产品的一个重要依据，在各个电子领域，其有效的而及时准确地传达信息，方便了人们的计算操作。如：以准确地时间来区分事件的先后，以便查找或排除故障，并可以通过时间段的不同来计算某事物的使用量。
　　下面就来介绍下深圳市兴威帆电子技术有限公司的SD2403AP的具体应用

　　●SD2403AP介绍

　　1. SD2403AP特性
　　※ 1.0uA 功耗(VBAT =3.0V，Ta=25℃）。
　　※ 工作电压：1.8～5.5V，工作温度：-40℃～+85℃。
　　※ 标准 IIC 总线接口方式，最高速度 400KHZ(4.5V～5.5V)。
　　※ 年、月、日、星期、时、分、秒的 BCD 码输入/输出，并可通过独立的地址访问各时间寄存器。
　　※ 闰年自动调整功能(从 2000 年～2099 年)。
　　※ 内置 12 字节通用 SRAM 寄存器。
　　※ 内置报警中断，频率中断，倒计时中断。
　　※ 可设定并自动重置的单路报警中断功能（时间范围最长设至 100 年），年、月、日、星期、时、分、秒报警共有 96 种组合方式，并有单事件报警和周期性报警两种中断输出模式。
　　※ 周期性频率中断输出:从 64HZ～1/16HZ～1 秒共十二种方波脉冲。
　　※ 自动重置的 8 位倒计时定时器，可选的 3 种时钟源（64HZ、1HZ、1/60HZ）。
　　※ 内置时钟精度数字调整功能。
　　※ 具有一个后备电池输入脚 VBAT，芯片依据不同的电压自动从 VDD切换到 VBAT或从VBAT切换到 VDD。
　　※ 在 VBAT 模式下，芯片具有中断输出允许或禁止的功能，IIC 总线 0.5 秒自动复位功能(从 START 命令开始计时)。
　　※ 内置三个时钟数据写保护位，VBAT模式 IIC 总线通信禁止，上电复位电路及指示位。
　　※ 内置电源稳压，内部计时电压可低至 1.5V。
　　※ 芯片管脚抗静电(ESD)>4KV。
　　※ 内置晶振，时钟精度为±5PPM(在 25℃±1℃下)，即年误差小于 2.5 分钟。

　　2. SD2403AP原理框图

3. SD2403AP引脚定义

4. 中断(08H~13H地址)

　　本文用到了时钟的定时功能，具体如下：
　　SD2403AP有3种不同的中断，它们由控制寄存器2(10H)中的位INTAE、 INTFE、INTDE位来使能:

当报警中断产生时，置中断标志位INTAF为1;当倒计时中断产生时， 置中断标志位INTDF为1;频率中断没有标志位。标志位被置1后，需要手动清除。
三种中断都是以INT脚为输出脚， 通过控制寄存器2中的INTS1、INTS0位来选择确定INT脚输出何种中断:
　　INT脚中断输出选通表

报警中断
　　当INTAE=1时报警中断被允许，报警中断何时发生由时间报警寄存器(07H~0EH)来确定。这其中07H~0DH依次用于存放报警时间的秒、分钟、小时、星期、日、月、年数据，除小时报警数据寄存器的最高位始终为”0” 、星期位的定义不同以外，其它的格式与实时时钟寄存器相同。
0EH为时间报警允许寄存器，如下:

时间报警允许寄存器的使能位是用于确定哪些时间报警寄存器(秒、分钟等)需要与实时时钟寄存器之间作比较。当实时时钟运行时，一旦被允许的报警寄存器均与对应的实时时钟寄存器相匹配，就会触发一次报警中断，同时报警中断标志位INTAF位被置”1”

　　当设置 INTS1=0、INTS0=1时，即允许报警中断从INT脚输出。该报警中断有两种模式，即单事件报警和周期性报警， 模式的选定由控制寄存器2中的报警中断模式位IM的值来定:
　　IM=0 ，单事件报警，输出低电平直至INTAF位清零
　　IM=1 ，周期性报警，输出低电平有效、宽度为250MS的周期性脉冲直至INTAF位清零
为清除报警中断，可通过写操作将控制寄存器1的INTAF位置”0”。但当ARST位置为”1”，则在控制寄存器1被读取时，INTAF位会自动清零。

●智能路灯控制器设计
　　本文采用大家使用普遍ATMEL89C51单片机做主控芯片。通过对时间的调用配合光感信号达到对路灯的开关智能控制，该系统可广泛应用于道路灯、霓虹灯、航标灯、夜景灯、高速公路照明灯、庭院灯及所有室外照明灯具的控制，其系统框图如下

硬件设计

图中，主要给出SD2403AP的具体接线电路，OUT为各位的控制信号。可接三极管后放大给继电器输出，从而控制路灯的开关。
在此设计中MCU通过P3.4，P3.5模拟IIC总线与SD2403AP进行通信，并通过INT读出中断信号，本设计设置的每天早上6：30（此时间可 以由用户通过KEY键进行修改）定时关掉OUT1路的输出。OUT2，OUT3等由光线控制。现以OUT1的关断做例子分析

软件设计
　　安排SD2403AP在06：30输出一个低电平的信号，MCU通过轮循的方式查到此电平并设置OUT1为0，从而关断继电器并关段路灯等。
这里将写入SD2403AP的寄存器列出来，如表：

读时间的时候用到的是00H——06H里面的数值，为BCD码。

　　控制寄存器和中断在07——13H。

　　本设计设置的中断涉及的寄存器有08H，09H，EH，FH，10H

　　部分软件如下：

1. 打开“软锁”，即设置WRTC1，WRTC2，WRTC3为1，才能写数据。写完数据关闭软锁

TIMEWRITE_ON：
SETB SDA
SETB SCL
LCALL DELAY
CLR SDA
LCALL DELAY
CLR SCL
LCALL DELAY ;I2C START
MOV R6，#64H
LCALL SEND
MOV R6，#10H ;设置时钟数据的内部起始地址为10H
LCALL SEND
MOV R6，#80H ;置10H的WRTC1为1
LCALL SEND
CLR SDA
SETB SCL
LCALL DELAY
SETB SDA
LCALL DELAY ;I2C STOP
LCALL IICSTART ;具体程序同上I2C START，此处略
MOV R6，#64H ;发送时钟SD2400的器件地址(写)
LCALL SEND
MOV R6，#0FH ;设置时钟数据的内部起始地址为0FH
LCALL SEND
MOV R6，#84H ;置0FH的WRTC2。WRTC3为1
LCALL SEND
LCALL IICSTOP ;同上，I2CSTOP
SEND: MOV A， R6 ;发送一个字节
MOV R2，#08H
SEND1: MOV C，ACC。7
MOV SDA，C
LCALL DELAY
SETB SCL
LCALL DELAY
CLR SCL
LCALL DELAY ;SEND A BIT
RL A
DJNZ R2，SEND1
SETB SDA ;置输入状态
SETB SCL
LCALL DELAY
MOV C，SDA
JC ERROR
CLR SCL
LCALL DELAY
RET ;READ A BIT
ERROR: LJMP 0000H

2，写2403的中断控制寄存器以实现6：30输出一个低电平
LCALL TIMEWRITE_ON
LCALL IICSTART
MOV R6，#64H ;发送时钟SD2400的器件地址(写)
LCALL SEND
MOV R6，#10H ;设置时钟数据的内部起始地址为10H
LCALL SEND
MOV R6，#92H ;ALARM
LCALL SEND
LCALL IICSTOP
LCALL IICSTART
MOV R6，#64H ;发送时钟SD2400的器件地址(写)
LCALL SEND
MOV R6，#0EH ;设置时钟数据的内部起始地址为0E
LCALL SEND
MOV R6，#06H ;报警允许小时，分钟
LCALL SEND
LCALL IICSTOP
LCALL IICSTART
MOV R6，#64H ;发送时钟SD2400的器件地址(写)
LCALL SEND
MOV R6，#08H ;设置分钟报警地址
LCALL SEND
MOV R6，#30H ;MINUTE
LCALL SEND
MOV R6，#06H ;HOUR
LCALL SEND
LCALL IICSTOP
LCALL TIMEWRITE_OFF

●结语
　　SD2403AP是一款高精度实时时钟芯片，在此智能路灯控制器中发挥着重要的作用。其芯片可以广泛用于消费和工业领域的诸多平台，如电子式电力测量仪(数字式电力表)、数码相机、数码摄像机、游戏机、DVD录像机、便携电话等产品

参考文献
[1] 沙占友，王彦朋，孟志永，单片机外围电路设计，电子工业出版社，2003.1
[2] SD2403APIDATASHEET，深圳兴威帆电子技术有限公司，2008