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芯片简介

DS1302是Dallas Semiconductor（现为Maxim Integrated）推出的涓流充电实时时钟芯片，主要特点：

1. 实时时钟功能：秒、分、时、日、月、星期、年（2000年闰年补偿）

2. 31字节RAM：用于数据存储

3. 串行接口：三线SPI兼容接口

4. 双电源供电：主电源和备用电池

5. 涓流充电：可编程充电电路

6. 低功耗：工作电流<300nA（典型值@2.0V）

7. 宽电压范围：2.0V-5.5V

管脚定义

内部寄存器

1. 时间寄存器（12个）

2. 特殊寄存器说明

控制寄存器（0x8E/0x8F）：

• 位7：WP（写保护位），1=禁止写入，0=允许写入

涓流充电寄存器（0x90/0x91）：

• 位4-7：TCS（涓流充电选择）

  • 1010：使能涓流充电

  • 其他：禁止充电

• 位2-3：DS（二极管选择）

  • 01：1个二极管

  • 10：2个二极管

• 位0-1：RS（电阻选择）

  • 01：2kΩ

  • 10：4kΩ

  • 11：8kΩ

示例代码

ds1302.h

#ifndef _DS1302_H_ #define _DS1302_H_ #include <reg51.h> #include <intrins.h> // 管脚定义 sbit DS1302_CE = P3^5; // 片选/复位 sbit DS1302_IO = P3^4; // 数据线 sbit DS1302_SCLK = P3^6; // 时钟线 // 寄存器写地址 #define DS1302_SECOND_W 0x80 #define DS1302_MINUTE_W 0x82 #define DS1302_HOUR_W 0x84 #define DS1302_DATE_W 0x86 #define DS1302_MONTH_W 0x88 #define DS1302_DAY_W 0x8A #define DS1302_YEAR_W 0x8C #define DS1302_CONTROL_W 0x8E // 寄存器读地址 #define DS1302_SECOND_R 0x81 #define DS1302_MINUTE_R 0x83 #define DS1302_HOUR_R 0x85 #define DS1302_DATE_R 0x87 #define DS1302_MONTH_R 0x89 #define DS1302_DAY_R 0x8B #define DS1302_YEAR_R 0x8D // 时间结构体 typedef struct { unsigned char second; unsigned char minute; unsigned char hour; unsigned char date; unsigned char month; unsigned char day; unsigned char year; } Time_Type; // 函数声明 void DS1302_Init(void); void DS1302_WriteByte(unsigned char addr, unsigned char dat); unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char addr); void DS1302_SetTime(Time_Type *time); void DS1302_GetTime(Time_Type *time); #endif

ds1302.c

#include "ds1302.h" // 读取和写入的地址数组 unsigned char READ_RTC_ADDR[7] = {0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8B, 0x8D}; unsigned char WRITE_RTC_ADDR[7] = {0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8A, 0x8C}; // BCD转十进制 unsigned char BCD2Dec(unsigned char bcd) { return ((bcd >> 4) * 10) + (bcd & 0x0F); } // 十进制转BCD unsigned char Dec2BCD(unsigned char dec) { if(dec > 99) dec = 99; return ((dec / 10) << 4) | (dec % 10); } // 写入一个字节 void DS1302_WriteByte(unsigned char addr, unsigned char dat) { unsigned char i; DS1302_CE = 0; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); DS1302_CE = 1; _nop_(); // 写入地址 for(i = 0; i < 8; i++) { DS1302_IO = addr & 0x01; addr >>= 1; DS1302_SCLK = 1; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); } // 写入数据 for(i = 0; i < 8; i++) { DS1302_IO = dat & 0x01; dat >>= 1; DS1302_SCLK = 1; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); } DS1302_CE = 0; _nop_(); } // 读取一个字节 unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char addr) { unsigned char i, temp, value = 0; DS1302_CE = 0; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); DS1302_CE = 1; _nop_(); // 写入地址 for(i = 0; i < 8; i++) { DS1302_IO = addr & 0x01; addr >>= 1; DS1302_SCLK = 1; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); } // 读取数据 for(i = 0; i < 8; i++) { temp = DS1302_IO; value = (temp << 7) | (value >> 1); DS1302_SCLK = 1; _nop_(); DS1302_SCLK = 0; _nop_(); } DS1302_CE = 0; _nop_(); // 参考代码中的特殊操作，确保IO口状态正确 DS1302_SCLK = 1; _nop_(); DS1302_IO = 0; _nop_(); DS1302_IO = 1; _nop_(); return value; } // DS1302初始化 void DS1302_Init(void) { unsigned char temp; // 将变量声明移到函数开头 // 先关闭写保护 DS1302_WriteByte(0x8E, 0x00); // 检查并启动时钟 temp = DS1302_ReadByte(0x81); if(temp & 0x80) { DS1302_WriteByte(0x80, temp & 0x7F); } // 重新开启写保护 DS1302_WriteByte(0x8E, 0x80); } // 设置时间 void DS1302_SetTime(Time_Type *time) { unsigned char time_buf[7]; unsigned char i; // 将变量声明移到函数开头 // 转换为BCD码 time_buf[0] = Dec2BCD(time->second); time_buf[1] = Dec2BCD(time->minute); time_buf[2] = Dec2BCD(time->hour); time_buf[3] = Dec2BCD(time->date); time_buf[4] = Dec2BCD(time->month); time_buf[5] = Dec2BCD(time->day); time_buf[6] = Dec2BCD(time->year); // 关闭写保护 DS1302_WriteByte(0x8E, 0x00); // 写入时间 DS1302_WriteByte(WRITE_RTC_ADDR[0], time_buf[0]); DS1302_WriteByte(WRITE_RTC_ADDR[1], time_buf[1]); DS1302_WriteByte(WRITE_RTC_ADDR[2], time_buf[2]); DS1302_WriteByte(WRITE_RTC_ADDR[3], time_buf[3]); DS1302_WriteByte(WRITE_RTC_ADDR[4], time_buf[4]); DS1302_WriteByte(WRITE_RTC_ADDR[5], time_buf[5]); DS1302_WriteByte(WRITE_RTC_ADDR[6], time_buf[6]); // 开启写保护 DS1302_WriteByte(0x8E, 0x80); } // 读取时间 void DS1302_GetTime(Time_Type *time) { unsigned char time_buf[7]; unsigned char i; // 将变量声明移到函数开头 // 读取所有时间寄存器 for(i = 0; i < 7; i++) { time_buf[i] = DS1302_ReadByte(READ_RTC_ADDR[i]); } // 转换为十进制 time->second = BCD2Dec(time_buf[0] & 0x7F); // 清除时钟停止位 time->minute = BCD2Dec(time_buf[1] & 0x7F); // 处理小时（24小时制） if(time_buf[2] & 0x80) { // 12小时制 time->hour = BCD2Dec(time_buf[2] & 0x1F); if(time_buf[2] & 0x20) { // PM if(time->hour != 12) time->hour += 12; } else { // AM if(time->hour == 12) time->hour = 0; } } else { // 24小时制 time->hour = BCD2Dec(time_buf[2] & 0x3F); } time->date = BCD2Dec(time_buf[3] & 0x3F); time->month = BCD2Dec(time_buf[4] & 0x1F); time->day = BCD2Dec(time_buf[5] & 0x07); time->year = BCD2Dec(time_buf[6]); }

main.c

#include <reg51.h> #include "ds1302.h" // 串口初始化 void UART_Init(void) { SCON = 0x50; TMOD = 0x20; TH1 = 0xFD; TL1 = 0xFD; PCON &= 0x7F; TR1 = 1; } // 发送字符 void UART_SendChar(char ch) { SBUF = ch; while(!TI); TI = 0; } // 发送字符串 void UART_SendString(const char *str) { while(*str) { UART_SendChar(*str++); } } // 发送两位数字 void UART_Send2Digit(unsigned char num) { if(num > 99) num = 99; UART_SendChar((num / 10) + '0'); UART_SendChar((num % 10) + '0'); } // 简单延时 void DelayMs(unsigned int ms) { unsigned int i, j; for(i = 0; i < ms; i++) { for(j = 0; j < 110; j++); } } // 延时1秒 void Delay1s(void) { DelayMs(1000); } // 主函数 void main(void) { Time_Type set_time, current_time; // 初始化串口 UART_Init(); DelayMs(100); UART_SendString("\r\nDS1302 Real-Time Clock\r\n"); UART_SendString("=======================\r\n"); // 初始化DS1302 DS1302_Init(); // 设置初始时间：2023-12-29 14:30:00 星期四 set_time.second = 0; set_time.minute = 30; set_time.hour = 14; set_time.date = 29; set_time.month = 12; set_time.day = 5; // 5=星期四 set_time.year = 23; DS1302_SetTime(&set_time); UART_SendString("Time set to: 2023-12-29 14:30:00 Thu\r\n\r\n"); while(1) { // 读取时间 DS1302_GetTime(&current_time); // 显示日期 UART_SendString("20"); UART_Send2Digit(current_time.year); UART_SendChar('-'); UART_Send2Digit(current_time.month); UART_SendChar('-'); UART_Send2Digit(current_time.date); // 显示时间 UART_SendChar(' '); UART_Send2Digit(current_time.hour); UART_SendChar(':'); UART_Send2Digit(current_time.minute); UART_SendChar(':'); UART_Send2Digit(current_time.second); // 显示星期 UART_SendString(" Week:"); switch(current_time.day) { case 1: UART_SendString("Sun"); break; case 2: UART_SendString("Mon"); break; case 3: UART_SendString("Tue"); break; case 4: UART_SendString("Wed"); break; case 5: UART_SendString("Thu"); break; case 6: UART_SendString("Fri"); break; case 7: UART_SendString("Sat"); break; default: UART_SendString("---"); break; } UART_SendString("\r\n"); Delay1s(); } }

实验结果

完结，撒花~~~