代码收藏家技术教程 2025-02-18

单片机基础模块——DS1302模块

1.简介

DS1302 是DALLAS 公司推出的滑流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和 31字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和国年的天数可自动调整，时钟操作可通过 AM/PM 指示决定采用 24 或 12 小时格式。DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线：(1)RES（复位），(2)I/O（数据线），(3)SCLK（串行时钟）。时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达 31 个字节的字符组方式通信。DS1302 工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。
DS1302 是由 DS1202 改进而来，增加了以下的特性：双电源管脚用于主电源和备份电源供应，Vccl 为可编程滑流充电电源，附加七个字节存储器。它广泛应用于电话、传真、便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域。

2.管脚配置

3.原理图

在写程序时只需控制5 6 7三个引脚的端口即可，其他管脚已配置完毕。

寄存器：

在最后一位地址即0对应的那个格子，1 – 读取寄存器 0 – 写入寄存器

以输入57秒为例，因为要写入数据，所以地址为1000 0000 –> 0x80，然后将57转换为BCD码即0x57写入。需要注意的是在写小时的时候有12进制和24进制，当最高位写0时代表使用24进制，写1时代表使用12进制。

在该芯片的数据手册中可以找到地址，不必自己推。

4.DS1302内部寄存器

只有在振荡器工作允许条件下才可以实现时钟功能，由数据手册可知，当设置秒时，十位最高位5，用二进制表示则为101，即最多占用三位，CH是最高位默认为0

5.时序

5.1 写入

//定义一个写入函数，这里仅用来写入数据
Void Write_Ds1302(unsigned char temp)//入口参数为需要写入的数据
{
    unsigned char i;//定义一个变量i循环八次，相当于把每一位写入
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        SCK = 0;//先将信号拉低
        SDA = temp&0x01;//SDA即为I/O，与上0x01后，前七位均为零，相当于屏蔽高七位，只留最后一位
        temp >>= 1;//temp右移相当于0x01左移，意思就是从低位开始，每次取一个值，temp右移一位更好理解,第二次循环则屏蔽前六位，和上一次循环识别的那一位，只进行倒数第二位的操作。
        SCK = 1;//再将信号拉高，进行信号读取
    }
}

例如将1010 0000输入最终写入I/O的顺序为0000 0101，这里并不是反的，从低位读取，而这里R/W –> 1从左到右就是由低位到高位。

void Write_Ds1302_Byte(unsigned char address,unsigned char dat)//两个入口参数，分别为地址和数据
{
    RST = 0; _nop_();//先将信号拉低，_nop_()的作用是等待一段时间
    SCK = 0; _nop_();//然后将SCK信号拉低
    RST = 1; _nop_();//再将信号拉高
    Write_Ds1302(address);//写入地址
    Write_Ds1302(dat);//写入数据
    RST = 0;//将信号拉低
}

[注意]上述两个代码在比赛时官方会给出，在底层驱动代码参考中可找到。

5.2 读取

//定义一个读取函数
unsigned char Read_Ds1302_Byte(unsigned char address)//入口参数为地址
{
    unsigned char i,temp = 0x00;//变量i用于循环，temp用于接收读取的数据
    RST = 0; _nop_();//拉低
    SCK = 0; _nop_();//拉低
    RST = 1; _nop_();//拉高
    Write_Ds1302(address);//写入地址
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        SCK = 0;//拉低
        temp >>= 1;//向右移1位
        if(SDA)//如果SDA有数据为1时，执行下列语句
        temp |= 0x80;//或上0x80 --> 1000 0000
        SCK = 1;//拉高
    }
    RST = 0; _nop_();
    SCK = 0; _nop_();
    SCK = 1; _nop_();
    SDA = 0; _nop_();
    SDA = 1; _nop_();
    return(temp);
}

6. ds1302.c 代码

首先到赛点资源包里找到DS1302的.c和.h文件，复制到Driver文件夹下，为了避免报错，将.h文件中预定义的头文件复制到.c文件中

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

sbit SCK = P1^7;
sbit SDA = P2^3;
sbit RST = P1^3;

写一个程序将时分秒均写入芯片中再进行读取，写完后需将新写的变量在.h文件中进行声明

//写入
void Set_Rtc(unsigned char* ucRtc)//Rtc相当于用户的时钟，定义入口参数，使用指针，ucRtc为一个数组，数组的名字相当于地址
{
	unsigned char i;//该变量用于for循环
	Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x00);//写地址函数，这里的0x8e可以在数据手册里查找，为了写保护位，所以WP = 0，即0x00
	for(i=0;i<3;i++)
		Write_Ds1302_Byte(0x84-2*i,ucRtc[i]);
//	Write_Ds1302_Byte(0x84,ucRtc[0]);//小时，通常默认为24小时制，数组的第0位存放需要写入的数据
//	Write_Ds1302_Byte(0x82,ucRtc[1]);
//	Write_Ds1302_Byte(0x80,ucRtc[2]);
	Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x80);//关闭保护位，即WP = 1，1000 0000 --> 0x80
}

//读取
void Read_Rtc(unsigned char* ucRtc)//以数组的形式存储起来
{
	unsigned char i;//该变量用于for循环
	for(i=0;i<3;i++)
		ucRtc[i] = Read_Ds1302_Byte(0x85-2*i);
//	ucRtc[0] = Read_Ds1302_Byte(0x85);//小时，将读出的数据存到数组的第0位
//	ucRtc[1] = Read_Ds1302_Byte(0x83);
//	ucRtc[2] = Read_Ds1302_Byte(0x81);
}