实时时钟DS1302实验

ゝ一世哀愁。 2022-12-20 06:10 240阅读 0赞

# 实时时钟DS1302实验 #

### 实验现象 ###

通过DS1302的读取获取年，月，日，星期，时，分，秒的值，然后串口显示在PC上  
通过4个按键设定当前的时间  
按键1(设置)：按一下进入设置状态，在按下退出设置状态  
按键2(切换)：按一下切换一种设置变量，分别可以设置年，月，日，星期，时，分，秒  
按键3(加1)：可以对当前的设置变量进行加1操作  
按键4(减1)：可以对当前的设置变量进行减1操作

### 理论学习 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

*  DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.0V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。
 *  DS1302的引脚排列,其中Vcc2为主电源，VCC1为后备电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据传送的方法。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc>2.0V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK为时钟输入端。 下图为DS1302的引脚功能图：  
    ![在这里插入图片描述][20201111113537943.png_pic_center]

### 原理图 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

### 代码编写 ###

#define RST 7 
    #define SCLK 6
    #define IO 5
    //#define L(item) digitalWrite((item),LOW)
    //#define H(item) digitalWrite((item),HIGH)
    #define uchar unsigned char
    void setup() { 
      pinMode(RST,OUTPUT);
      pinMode(SCLK,OUTPUT);
      pinMode(IO,OUTPUT);
      Serial.begin(9600);
      attachInterrupt(0, settm, FALLING );
    }
    void writeData(unsigned char addr,unsigned char dat){ 
      pinMode(IO,OUTPUT);
      digitalWrite(RST,LOW); //下拉低，再拉高
      digitalWrite(SCLK,LOW) ; //SCLK的上升沿， 芯片会读取IO端口
      delayMicroseconds(1);
      digitalWrite(RST,HIGH); 
      int i;
      for(i =0;i<8;i++){ 
        digitalWrite(SCLK,LOW);
        digitalWrite(IO, addr&1);
        addr =addr>>1;
        digitalWrite(SCLK,HIGH);
        delayMicroseconds(1);
      }
      for(i =0;i<8;i++){ 
          digitalWrite(SCLK,LOW);
          digitalWrite(IO, dat&1);
          dat =dat>>1;
          digitalWrite(SCLK,HIGH);
          delayMicroseconds(1);
      }
      digitalWrite(RST,LOW);
    }
    uchar readData(uchar addr){ 
      addr = addr | 1; //读操作最低位置为1 
      pinMode(IO,OUTPUT);
      digitalWrite(RST,LOW); //下拉低，再拉高
      digitalWrite(SCLK,LOW) ; //SCLK的上升沿， 芯片会读取IO端口
      delayMicroseconds(1);
      digitalWrite(RST,HIGH); 
      int i;
      for(i =0;i<8;i++){ 
        digitalWrite(SCLK,LOW);
        digitalWrite(IO, addr&1);
        addr =addr>>1;
        digitalWrite(SCLK,HIGH);
        delayMicroseconds(1);
      }
      pinMode(IO,INPUT);
      int dat = 0;
      for(i =0;i<8;i++){ 
          digitalWrite(SCLK,LOW);
          delayMicroseconds(10);
          uchar b = digitalRead(IO);
          dat = dat >>1; //先向右平移 
          dat = dat | (b<<7); //将所得放入最高位
          digitalWrite(SCLK,HIGH);
          delayMicroseconds(1);
      }
      digitalWrite(RST,LOW);  
      return dat ;
    }
    #define SECOND 0x80
    #define MIN 0x82
    #define HOUR 0x84
    #define DAY 0x86
    #define MONTH 0x88
    #define YEAR 0x8C
    #define WEEK 0x8A
    void writeTimeUnit(uchar TYPE,uchar data){ 
      uchar high = data / 10;
      uchar low = data % 10;
      uchar d = ((data /10) << 4) | (data % 10);
      writeData(TYPE,data);
    }
    uchar readTimeUnit(uchar TYPE){ 
      uchar r = readData(TYPE);
      r = 10*(r >> 4)+ (r & 0xf);
      return r;
    }
    void writeAllTm(uchar tm[]){ 
      uchar s = SECOND;
      for(uchar i=0;i<5;i++){ 
        writeTimeUnit(s,tm[5-i]);
        s+=2;
      }
      writeTimeUnit(YEAR,tm[0]);
    }
    void readAllTm(uchar tm[]){ 
      uchar s = SECOND;
      for(uchar i=0;i<5;i++){ 
        tm[5-i] = readTimeUnit(s);
        s+=2;
      }  
      tm[0] = readTimeUnit(YEAR);
      tm[6] = readTimeUnit(WEEK);
    }
    void printTm(uchar tm[]){ 
      Serial.print(tm[0]);
      Serial.print("-");
      Serial.print(tm[1]);
      Serial.print("-");
      Serial.print(tm[2]);
      Serial.print(" ");
      Serial.print(tm[3]);
      Serial.print(":");
      Serial.print(tm[4]);
      Serial.print(":");
      Serial.print(tm[5]);
      Serial.print(" week ");
      Serial.print(tm[6]);
      Serial.println();
    }
    uchar st = 0;
    void loop() { 
        uchar tm[7] = { 0}; 
        readAllTm(tm);
        printTm(tm);
        delay(1000);
    }
    void settm()//中断函数
    { 
        uchar tm[] = { 11,12,13,4,5,6 ,0}; // 2011-12-22 3:4:1
        Serial.println("set tm ...");
          writeAllTm(tm);
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1NjcxNzMy_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/4f8131eedc3b4c2c9dbd874eca37e876.png
[20201111113537943.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201111113537943.png#pic_center
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