基于PCF8563的数字时钟设计

一、概述

PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工业级、内含I2C总线接口功能，且具有极低功耗的多功能时钟／日历芯片，还具有多种报警功能、定时器功能、时钟输出功能，以及中断输出功能等，能完成各种复杂的定时服务，甚室可为单片机提供看门狗功能。内含时钟电路、振荡电路、低电压检测电路以及两线制PC总线通讯方式。

二、硬件连接

应用PCF8563制作数字时钟可靠实用，配合其超低维持功耗（典型值为0.25uA，Vdd=3.0V，Tamb＝25℃）∶只要有—维持电池就可以长时问掉电保持实时时间计时，笔者选用3.6V锂电池。利用其第③脚的中断输出触发单片机中断。当计数完60次后去读取PCF8563中的时间寄存器数据，以实时更新数码显示，电路见图1。

显示部分选用4只普通LED数码管，注意第3个数码管设计为反装，以便配合第2个数码管显示时间中间的两点，这两点闪动，可利用PCF8563可编程输出的CLK信号实现，电路见图2。显示采用动态扫描方式。

三、软件接口

PCF8563共有16个寄存器，其中OOH～01H为控制方式寄存器，09H～0CH为报警功能寄存器，0DH为时钟输出寄存器，0EH和0FH为定时器功能寄存器，02H～08H为秒时间寄存器。其中表列出的寄存器是以BCD码的形式存储的：所以读取显示和修改时间时要进行格式转换。相关子程序如下：

1.读取PCF8563时间寄存器的子程序：

2.写PCF8563子程序

四、焊接和调试

焊接时，如果使用了维持电池，则要特别小心D2的方向，干万别焊反，并且保证D2良好，即反向没有击穿，否则维持电池可能会爆炸！为防万一，可以适当调大电阻R16的阻值。通过调节C2的容量使振荡频率为32.768kHz，有条件的朋友可以用秒脉冲测试仪，调节C2使其误差尽量小。

五、扩展和提高

笔者设计的单片机是STC12C5204AD，预留有PWM语音报时接口，感兴趣的读者可以扩展程序；或者可以设计为电压显示表，或者按设计要求做成其他实验电路等。