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51单片机-第七节-DS1302实时时钟

news 来源：原创 2024/9/20 13:37:55

一、DS1302介绍：

实时时钟芯片，可对年，月，日，周，时，分，秒计时，是一种集成电路。

二、DS1302原理：

1.寄存器定义：

Command：操作模式，决定要进行的操作是读/写，以及读写内容（秒、分、时。。。）

如下图，其中最左侧的值即为进行对应操作的Command的值。

例：对小时进行读取，Command = 0x85;

2.引脚定义与电路：

其中Vcc1/2是电源，X1/X2是晶振。重点在于后三个。

后三个的作用为输入和读取数据。

其中后三个的原理与_74HC595_完全类似，均为1位1位输入，详细过程见上一节。

CE：总开关，置1时开始工作；

I/O：传入的数据，0/1；

SCLK：来回置01，由0到1时依次传入I/O中的数据。

3.时序：

怎么看？--- 低为0高为1，画一条竖线，在同一竖线上的事是同时发生的。

例：下图中读操作：

将CE = 1，随后使SCLK在01切换，每次上升沿（0到1）依次将I/O口的数据传给R/W、A0等。

（注：R/W-1的8位即为Command）

8次上升后，确定Command，在下降沿（1到0）读取数据给I/O口。

（其中具体8位，每一位代表什么，详见上面的RTC图）

三、集成DS1302：

.h文件：

//时钟初始化
void DS1302_Init();
//数组：储存时钟的时间：年月日时分秒周(0-6)
unsigned char DS1302_Time[];
//用于设置和读取时钟数据,设置会将数组中的时间传入，读取会将时钟数据导出存在上面数组中
void DS1302_SetTime();
void DS1302_ReadTime();

.c文件：

sbit DS1302_SCLK = P3 ^ 6;
sbit DS1302_IO = P3 ^ 4;
sbit DS1302_CE = P3 ^ 5;#define DS1302_SECOND    0x80
#define DS1302_MINUTE    0x82
#define DS1302_HOUR    0x84
#define DS1302_DATE    0x86
#define DS1302_MONTH    0x88
#define DS1302_DAY    0x8A
#define DS1302_YEAR    0x8C
#define DS1302_WP    0x8E//储存时钟的时间：年月日时分秒周
unsigned char DS1302_Time[] = { 19,11,16,12,59,55,6 };
//时钟初始化
void DS1302_Init()
{DS1302_CE = 0;DS1302_SCLK = 0;
}
//写入数据，参数：Command,Data
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command, unsigned char Data)
{unsigned char i;DS1302_CE = 1;for (i = 0; i < 8; i++){DS1302_IO = Command & (0x01<<i);DS1302_SCLK = 1;DS1302_SCLK = 0;}	for (i = 0; i < 8; i++){DS1302_IO = Data & (0x01<<i);DS1302_SCLK = 1;DS1302_SCLK = 0;}DS1302_CE = 0;
}
//读取数据，参数：Command，返回值：Data
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command)
{unsigned char i;unsigned char Data = 0x00;DS1302_CE = 1;Command |= 0x01;for (i = 0; i < 8; i++){DS1302_IO = Command & (0x01 << i);DS1302_SCLK = 0;DS1302_SCLK = 1;}	for (i = 0; i < 8; i++){DS1302_SCLK = 1;DS1302_SCLK = 0;if (DS1302_IO) { Data |= (0x01<<i); }}DS1302_CE = 0;DS1302_IO = 0;return Data;
}
//用于设置和读取时钟数据
void DS1302_SetTime()
{DS1302_WriteByte(DS1302_WP, 0x00);DS1302_WriteByte(DS1302_YEAR, DS1302_Time[0] / 10 * 16 + DS1302_Time[0] % 10);DS1302_WriteByte(DS1302_MONTH, DS1302_Time[1] / 10 * 16 + DS1302_Time[1] % 10);DS1302_WriteByte(DS1302_DATE, DS1302_Time[2] / 10 * 16 + DS1302_Time[2] % 10);DS1302_WriteByte(DS1302_HOUR, DS1302_Time[3] / 10 * 16 + DS1302_Time[3] % 10);DS1302_WriteByte(DS1302_MINUTE, DS1302_Time[4] / 10 * 16 + DS1302_Time[4] % 10);DS1302_WriteByte(DS1302_SECOND, DS1302_Time[5] / 10 * 16 + DS1302_Time[5] % 10);DS1302_WriteByte(DS1302_DAY, DS1302_Time[6] / 10 * 16 + DS1302_Time[6] % 10);DS1302_WriteByte(DS1302_WP, 0x80);
}
void DS1302_ReadTime()
{DS1302_Time[0] = DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR) / 16 * 10 + DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR) % 16;DS1302_Time[1] = DS1302_ReadByte(DS1302_MONTH) / 16 * 10 + DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR) % 16;DS1302_Time[2] = DS1302_ReadByte(DS1302_DATE) / 16 * 10 + DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR) % 16;DS1302_Time[3] = DS1302_ReadByte(DS1302_HOUR) / 16 * 10 + DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR) % 16;DS1302_Time[4] = DS1302_ReadByte(DS1302_MINUTE) / 16 * 10 + DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR) % 16;DS1302_Time[5] = DS1302_ReadByte(DS1302_SECOND) / 16 * 10 + DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR) % 16;DS1302_Time[6] = DS1302_ReadByte(DS1302_DAY) / 16 * 10 + DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR) % 16;}

四、实战：显示秒：

利用LCD1602调试：

unsigned char Second;
void main()
{LCD_Init();DS1302_Init();LCD_ShowString(1, 1, "RTC");DS1302_WriteByte(0x80, 0x03);while (1){Second = DS1302_ReadByte(0x81);LCD_ShowNum(2, 1, Second, 3);}
}

问题：此时调试会出现问题，由9直接变为16。

原因：DS1302不是以正常的2进制转10进制表示的，而是用BCD码。（详见：寄存器定义）

BCD码：用4位二进制数表示一位10进制数：

例：0001 0011 = 13 ； 1000 0101 = 85 ；即 0x85 = 85 ；

解决方法：利用LCD1602中显示16进制的函数即可：LCD_ShowHexNum

正确版：

unsigned char Second;
void main()
{LCD_Init();DS1302_Init();LCD_ShowString(1, 1, "RTC");DS1302_WriteByte(0x80, 0x03);while (1){Second = DS1302_ReadByte(0x81);LCD_ShowHexNum(2, 1, Second, 3);}
}

五：实战：实时时钟：

void main()
{LCD_Init();DS1302_Init();LCD_Showstring(1, 1, "  -  -  ");LCD_Showstring(2, 1, "  :  :  ");DS1302_SetTime();while (1){DS1302_ReadTime();LCD_ShowNum(1, 1, DS1302_Time[0], 2);LCD_ShowNum(1, 4, DS1302_Time[1], 2);LCD_ShowNum(1, 7, DS1302_Time[2], 2);LCD_ShowNum(2, 1, DS1302_Time[3], 2);LCD_ShowNum(2, 4, DS1302_Time[4], 2);LCD_ShowNum(2, 7, DS1302_Time[5], 2);}
}