DS1302日历模块

DS1302

芯片功能

DS1302是美国DALLAS推出的一款高性能、低功耗的日历时钟芯片。

DS1302是一种串行接口的实时时钟，芯片内部具有可编程的日历时钟和31个字节的静态RAM，日历时钟可以自动进行闰年补偿，计时准确，接口简单，使用方便

工作电压范围2.5~5.5V，芯片自身还具有对备用电池进行涓流充电功能，可有效延长备用电池的使用寿命。

DS1302用于数据记录，能实现数据与该数据出现的时间同时记录，广泛应用于测量系统中。

引脚

VCC1：主电源
VCC2：备用电源

当VCC2大于VCC1+0.2V时，由VCC2向DS1302供电否则由VCC1向DS1302供电
SCLK：串行时钟输入端，控制数据输入与输出
I/O ：双向输入线
CE：使能端，CE为高时允许读写DS1302数据，为低时禁止读写

应用电路

开发板实际电路如下：

说明：

DS1302和单片机的IO连接只需3条线：

CE数据传输使能端、SCLK串行时钟输入端、I/O串行数据端

(开发板上把这3个引脚分别接到了j5排针上同时通过4.7K电阻上拉到VCC，我们实际使用DS1302芯片时需要用杜邦线把j5和相应的单片机IO链接上)

此外

X1、X2晶振引脚外接32.768KHZ圆形晶振，给时钟芯片提供工作频率
VCC2接的开发上的系统电源，VCC1接的预留电池座
DS1302第4脚接的系统GND

DS1302的寄存器

如图所示，时钟日历包含在 7 个读/写寄存器内，读/写寄存器中的数据是 BCD 码。（4位BCD码最大表示9，不是15，例如用BCD码表示10为 0001 0000）

秒寄存器（81h、80h）的BIT7定义为时钟暂停标志（CH）。当该位置为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位置为0时，时钟开始运行。
小时寄存器（85h、84h）的BIT7用于定义DS1302是运行于12小时模式还是24小时模式，当为1时，选择12小时模式，此时BIT5为AM/PM位，在24小时模式时此位为小时数据位。
写保护寄存器（8Fh、8Eh）的BIT7是写保护位（WP），其它7位均为0。在任何对时钟或RAM读写操作之前，WP位必须为0。当WP位为1时，不能对任何时钟日历寄存器或RAM进行写操作。

使用对应指令即可读取或写入数据到相应寄存器，比如读取秒，用指令81h，读取分，用 83h, …

突发模式：

突发模式可以指定任何的时钟/日历或者 RAM 寄存器为突发模式，和以前一样，第 6 位指定时钟或 RAM 而 0 位指定读或写。

突发模式的实质是指一次传送多个字节的时钟信号和 RAM 数据。如下图所示：

也就是说，如果发送BFh指令，DS1302会一次性把年月周日、时分秒发送过来,不需要像前面一个个指令来获取时间

DS1302时序

DS1302读写数据时序，数据的传输是从最低位开始（BIT0）。

数据是以位（BIT）为单位依次写入或读出，读写数据操作中SCLK上升沿时执行写入数据，下降沿时执行读出数据。

**读数据：**CE端从低到高的一个上升沿开始允许开始读数据，拉低CE端则禁止读写数据；开始的8个SCLK周期，写命令字节，数据的后8个SCLK 周期读出数据。

**写数据：**CE端从低到高的一个上升沿开始允许开始写数据，拉低CE端则禁止读写数据；开始的8个SCLK周期，写命令字节，数据的后8个SCLK 周期写入数据。

例子

数码管显示DS1302时钟

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define MAIN_Fosc		11059200UL	//宏定义主时钟HZ
/*====================================
 自定义类型名
====================================*/
typedef unsigned char INT8U;
typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int INT16U;
typedef unsigned int uint;

/*====================================
 硬件接口位声明
====================================*/
sbit TSCLK = P1^0;//时钟线 接到P10上用杜邦线
sbit TIO   = P1^1;//数据线，接到P11上
sbit TRST  = P1^2;//使能端，接到P12上
sbit DU  = P2^6;   //数码管段选
sbit WE  = P2^7;   //数码管位选
/*====================================
共阴极数码管段选码
====================================*/
uchar code table[]={ 
//0		1	 2     3     4     5     6     7     8
0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F,
//9     A     B	   C	 D	   E	 F		-	 .	  关显示
0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71, 0x40, 0x80, 0x00
                   };

/*====================================
数码管位选码
====================================*/
				  //第1位	2位	  3位	 4位   5位	6位	  7位	8位
uchar code T_COM[] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f};//数码管位码

/*====================================
函数：void Delay_Ms(INT16U ms)
参数：ms，毫秒延时形参
描述：12T 51单片机自适应主时钟毫秒级延时函数
====================================*/
void Delay_Ms(INT16U ms)
{
     INT16U i;
	 do{
	      i = MAIN_Fosc / 96000; 
		  while(--i);   //96T per loop
     }while(--ms);
}

void Display(uchar Hour, Min, Sec)
{		
//------------------------------
	DU = 0;							
	P0 = table[Hour/10];		
	DU = 1;						
	DU = 0;							

	WE = 0;						
	P0 = T_COM[0];				   
	WE = 1;						
	WE = 0;						
	Delay_Ms(3);
//-------------------------------
	DU = 0;
	P0 = table[Hour%10]|0x80; 
	DU = 1;
	DU = 0;

	WE = 0;
	P0 = T_COM[1];			  
	WE = 1;
	WE = 0;
	Delay_Ms(3);
//------------------------------
	DU = 0;							
	P0 = table[Min/10];		
	DU = 1;						
	DU = 0;							

	WE = 0;						
	P0 = T_COM[2];				   
	WE = 1;						
	WE = 0;						
	Delay_Ms(3);
//-------------------------------
	DU = 0;
	P0 = table[Min%10]|0x80; 
	DU = 1;
	DU = 0;

	WE = 0;
	P0 = T_COM[3];			 
	WE = 1;
	WE = 0;
	Delay_Ms(3);
//------------------------------
	DU = 0;							
	P0 = table[Sec/10];		
	DU = 1;						
	DU = 0;							

	WE = 0;						
	P0 = T_COM[4];				   
	WE = 1;						
	WE = 0;						
	Delay_Ms(3);
//-------------------------------
	DU = 0;
	P0 = table[Sec%10]; 
	DU = 1;
	DU = 0;

	WE = 0;
	P0 = T_COM[5];			  
	WE = 1;
	WE = 0;
	Delay_Ms(3);

}

//写DS1302数据
void Write_DS1302_DAT(uchar cmd, uchar dat)
{
	uchar i;
	TRST = 0; //拉低使能端
	TSCLK = 0;//拉低数据总线
	TRST = 1; //拉高使能端，产生上升沿开始写数据
	for(i = 0; i < 8; i++)//每次写1位，写8次
	{
		TSCLK = 0;		  //拉低时钟总线
		TIO = cmd & 0x01; //写1位数据，从最低位开始写
		TSCLK = 1;		  //拉高时钟总线，产生上升沿数据被DS1302读走
		cmd >>=1;		  //右移一位
	}
	for(i = 0; i < 8; i++)//每次写1位，写8次
	{
		TSCLK = 0;		  //拉低时钟总线
		TIO = dat & 0x01; //写1位数据，从最低位开始写
		TSCLK = 1;		  //拉高时钟总线，产生上升沿数据被DS1302读走
		dat >>= 1;		  //右移一位
	}
}
//读DS1302数据
uchar Read_DS1302_DAT(uchar cmd)
{
	uchar i, dat;
	TRST = 0;  //拉低使能端
	TSCLK = 0; //拉低数据总线
	TRST = 1;  //拉高使能端，产生上升沿开始写数据
	for(i = 0; i < 8; i++)//每次写1位，写8次
	{
		TSCLK = 0;		 //拉低时钟总线
		TIO = cmd & 0x01;//写1位数据，从最低位开始写
		TSCLK = 1;		 //拉高时钟总线，产生上升沿数据被DS1302读走
		cmd >>=1;		 //右移一位
	}
	for(i = 0; i < 8; i++)//每次读1位，读8次
	{
		TSCLK = 0;		  //拉低时钟总线,产生下降沿，DS1302把数据放到TIO上
		dat >>= 1;		  //右移一位
		if(TIO)	dat |= 0x80;//读取数据，从最低位开始
		TSCLK = 1;			//拉高时钟总线，以备下一次产生下降沿
	}
	return dat;	//返回读出数据
}

//数据转BCD码
uchar Dat_Chg_BCD(uchar dat)
{
	uchar dat1, dat2;
	dat1 = dat / 10;
	dat2 = dat % 10;
	dat2 = dat2 + dat1 * 16;
	return dat2;
}

//BCD码转换为数据
uchar BCD_Chg_Dat(uchar dat)
{
	uchar dat1, dat2;
	dat1 = dat / 16;
	dat2 = dat % 16;
	dat2 = dat2 + dat1 * 10;
	return dat2;
}

void main()
{
	uchar i;
	uchar Sec, Min, Hour;
	Write_DS1302_DAT(0x8e, 0);//清除写保护
	Write_DS1302_DAT(0x80, Dat_Chg_BCD(30));//30秒（并且进行BCD码转换）
	Write_DS1302_DAT(0x82, Dat_Chg_BCD(15));//15分
	Write_DS1302_DAT(0x84, Dat_Chg_BCD(19));//19时
	Write_DS1302_DAT(0x8e, 0x80);//开写保护
	while(1)
	{
		Write_DS1302_DAT(0x8e, 0); //清除写保护
		Sec = BCD_Chg_Dat(Read_DS1302_DAT(0x81));//读秒寄存器（并且进行BCD码转换）
		Min	= BCD_Chg_Dat(Read_DS1302_DAT(0x83));//读分寄存器
		Hour = BCD_Chg_Dat(Read_DS1302_DAT(0x85));//读时寄存器
		Write_DS1302_DAT(0x8e, 0x80);//开写保护
		for(i = 0; i < 50; i++)	//循环显示时钟
			Display(Hour, Min, Sec);

	}
}