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51单片机（十）DS1302实时时钟

9月前 作者：乘凉~ 分类：Toy博客 阅读(46) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了51单片机（十）DS1302实时时钟。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

❤️ 专栏简介：本专栏记录了从零学习单片机的过程，其中包括51单片机和STM32单片机两部分；建议先学习51单片机，其是STM32等高级单片机的基础；这样再学习STM32时才能融会贯通。
☀️ 专栏适用人群 ：适用于想要从零基础开始学习入门单片机，且有一定C语言基础的的童鞋。
🌙专栏目标：实现从零基础入门51单片机和STM32单片机，力求在玩好单片机的同时，能够了解一些计算机的基本概念，了解电路及其元器件的基本理论等。

⭐️ 专栏主要内容： 主要学习51单片机的功能、各个模块、单片机的外设、驱动等，最终玩好单片机和单片机的外设，全程手敲代码，实现我们所要实现的功能。
🌴 专栏说明 ：如果文章知识点有错误的地方，欢迎大家随时在文章下面评论，我会第一时间改正。让我们一起学习，一起进步。
💑专栏主页：http://t.csdn.cn/HCD8v

本学习过程参考：https://space.bilibili.com/383400717

单片机安装软件、各种资料以及源码的路径：
https://pan.baidu.com/s/1vDTN2o8ffvczzNQGfyjHng
提取码：gdzf

本节主要介绍学习DS1302实时时钟的相关知识，包括DS1302实时时钟基础知识介绍、本节目标等；并利用两个小实验来写程序进行练习，分别是DS1302时钟以及DS1302可调时钟，最后附上相关代码。

一、DS1302实时时钟和本节目标

1.1 DS1302基础知识

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DS1302在开发版上的位置：

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一定要学会通过看手册来学习和使用一款新的芯片，这里以DS1302为例，来学习一下看手册：

DS1302手册的路径：51单片机入门教程资料\开发板资料包\HC6800-ES V2.0\开发板芯片资料\DS1302中文手册.pdf

DS1302芯片是用来计时的，引脚定义和应用电路如下图所示

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DIP是直插式，直接通过引脚插在MCU上的；SO是贴片式，贴在MCU上的；虽然方式不一样，但是内部芯片是一样的。
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Vcc2是主电源，由MCU通电后对其进行供电；Vcc1是备用电源，MCU掉电时使用电池进行备用使用。

X1、X2接的是32.768KHz晶振；晶振给负责给实时时钟系统提供稳定的计数脉冲；

CE、I/O、SCLK三个引脚是通信引脚，MCU通过这三个引脚对时钟系统进行时间的读取和写入。

内部结构框图

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CE为时钟使能开关，当CE为高电平时，对时钟的读写等操作才有效。

寄存器定义

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上图中每个寄存器都有一个地址，各个寄存器的功能如下图所示：

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而左边的READ和WRITE则表示读和写的命令字；例如，对于秒控制器，当命令字设置为0x81时，表示要对秒寄存器进行读操作；反之，当命令字设置为0x80，则表示对秒寄存器进行写操作。

那什么是命令字呢？

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在时钟芯片上，我们如果想要对以上寄存器进行读写时操作，需要有三个条件，一是在哪里，二是什么操作，三是读/写什么；也就是说要确认，在哪个寄存器进行什么操作（读呢还是写呢？），读/写的内容是什么；

那么命令字就可以解决前两个条件，通过命令字就可以确认时在哪个寄存器进行什么操作，比如命令字设置为0x81，则表示对秒寄存器进行读操作；再比如命令字设置为0x84，则表示对时寄存器进行写操作。

至于第三个条件，读/写的内容怎么确认？命令字和写入的数据是怎么对应起来的呢？就要通过时序图：

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时序图中是对CE（操作使能）、SCLK（时钟）、I/O（数据）三个引脚的操作，我们要学会看时序图，上面是单字符读的时序图，下面是单字符写的时序图；

以写的时序图为例，来解释一下，

可以看到，再下面写的时序图里，CE引脚，开始写时从零变为1，然后全程是高电平的，写完后右边为低电平0；

SCLK时钟引脚，是一个高电平，一个低电平，再一个高电平，再一个低电平，如此循环，即时钟信号先来一个上升沿，在一个下降沿，再一个上升沿，再一个下降沿，如此往复；且时钟里规定，在SCLK的上升沿，I/O口将写入一个对应的数据；在SCLK的下降沿，DS1302就会将数据输出到MCU；总结一句话就是，在SCLK的上升沿，MCU向时钟写入数据，在SCLK的下降沿，时钟向MCU写入数据，也等价于MCU向时钟读取数据；这种方式跟之前提到的SPI通信方式很类似。

I/O引脚，左边半部分是表示命令字，从左到右是命令字八个位的从低位到高位；右边半部分表示要写入的字节，从左到右也是字节的从低位到高位。

下面详细介绍一下时序图的过程（以写数据为例）：

首先将CE置为高电平1；然后对于写数据来说，需要给到时钟输入两个字节，第一个字节是命令字，第二个字节表示要写入的字节数据；
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我们首先取第一个字节的最低位，然后将SCLK置为高电平1（对应上升沿），此时就将第一个字节的最低位给到了R/W，然后将SCLK置为低电平0（对应下降沿）；然后取第一个字节的第二位，然后将SCLK置为高电平1（对应上升沿），此时就将第二个字节的第二位给到了A0，然后将SCLK置为低电平0（对应下降沿）；如此循环8次，直到将第一个字节的所有位都给到了命令字；然后同样的方法，将第二个字节的每一位写入到D0-D7；此时就完成了整个单字节写的过程。

1.2 本节目标

目标1：实现一个DS1302时钟，显示在LCD1602上，效果如下：
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目标2：实现一个DS1302时钟，并能通过按键对时间进行修改

其中第一个按键功能是在显示模式和调节时间模式间进行切换

比如当按下按键第一个按键时，时钟由显示模式改为了调节时间模式，即年时间在闪烁：
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第二个按键的功能是选择调节的位，比如上图已经到了调节年，按下第二个键时，可以发现到了调节月，即月时间在闪烁：
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同样的，再按下第二个按键时，可以发现到了调节日，即日时间在闪烁：

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第三个按键是对时间进行加操作，第四个按键是对时间进行减操作。

并且逻辑里加入了闰年、闰月、每个月是28天还是29天还是30天还是31天等等逻辑进行了判断，所以逻辑比较复杂。

二、DS1302时钟

代码路径：51单片机入门教程资料\课件及程序源码\程序源码\KeilProject\10-1 DS1302时钟
具体代码：

#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS1302.h"

void main()
{
	LCD_Init();
	DS1302_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"  -  -  ");//静态字符初始化显示
	LCD_ShowString(2,1,"  :  :  ");
	
	DS1302_SetTime();//设置时间
	
	while(1)
	{
		DS1302_ReadTime();//读取时间
		LCD_ShowNum(1,1,DS1302_Time[0],2);//显示年
		LCD_ShowNum(1,4,DS1302_Time[1],2);//显示月
		LCD_ShowNum(1,7,DS1302_Time[2],2);//显示日
		LCD_ShowNum(2,1,DS1302_Time[3],2);//显示时
		LCD_ShowNum(2,4,DS1302_Time[4],2);//显示分
		LCD_ShowNum(2,7,DS1302_Time[5],2);//显示秒
	}
}

DS1302.c：

#include <REGX52.H>

//引脚定义
sbit DS1302_SCLK=P3^6;
sbit DS1302_IO=P3^4;
sbit DS1302_CE=P3^5;

//寄存器写入地址/指令定义
#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

//时间数组，索引0~6分别为年、月、日、时、分、秒、星期
unsigned char DS1302_Time[]={19,11,16,12,59,55,6};

/**
  * @brief  DS1302初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void DS1302_Init(void)
{
	DS1302_CE=0;
	DS1302_SCLK=0;
}

/**
  * @brief  DS1302写一个字节
  * @param  Command 命令字/地址
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command,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;
}

/**
  * @brief  DS1302读一个字节
  * @param  Command 命令字/地址
  * @retval 读出的数据
  */
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command)
{
	unsigned char i,Data=0x00;
	Command|=0x01;	//将指令转换为读指令
	DS1302_CE=1;
	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;	//读取后将IO设置为0，否则读出的数据会出错
	return Data;
}

/**
  * @brief  DS1302设置时间，调用之后，DS1302_Time数组的数字会被设置到DS1302中
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void DS1302_SetTime(void)
{
	DS1302_WriteByte(DS1302_WP,0x00);
	DS1302_WriteByte(DS1302_YEAR,DS1302_Time[0]/10*16+DS1302_Time[0]%10);//十进制转BCD码后写入
	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);
}

/**
  * @brief  DS1302读取时间，调用之后，DS1302中的数据会被读取到DS1302_Time数组中
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void DS1302_ReadTime(void)
{
	unsigned char Temp;
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR);
	DS1302_Time[0]=Temp/16*10+Temp%16;//BCD码转十进制后读取
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_MONTH);
	DS1302_Time[1]=Temp/16*10+Temp%16;
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_DATE);
	DS1302_Time[2]=Temp/16*10+Temp%16;
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_HOUR);
	DS1302_Time[3]=Temp/16*10+Temp%16;
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_MINUTE);
	DS1302_Time[4]=Temp/16*10+Temp%16;
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_SECOND);
	DS1302_Time[5]=Temp/16*10+Temp%16;
	Temp=DS1302_ReadByte(DS1302_DAY);
	DS1302_Time[6]=Temp/16*10+Temp%16;
}

三、DS1302可调时钟

代码路径：51单片机入门教程资料\课件及程序源码\程序源码\KeilProject\10-2 DS1302可调时钟
具体代码：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-773521.html

#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS1302.h"
#include "Key.h"
#include "Timer0.h"

unsigned char KeyNum,MODE,TimeSetSelect,TimeSetFlashFlag;

void TimeShow(void)//时间显示功能
{
	DS1302_ReadTime();//读取时间
	LCD_ShowNum(1,1,DS1302_Time[0],2);//显示年
	LCD_ShowNum(1,4,DS1302_Time[1],2);//显示月
	LCD_ShowNum(1,7,DS1302_Time[2],2);//显示日
	LCD_ShowNum(2,1,DS1302_Time[3],2);//显示时
	LCD_ShowNum(2,4,DS1302_Time[4],2);//显示分
	LCD_ShowNum(2,7,DS1302_Time[5],2);//显示秒
}

void TimeSet(void)//时间设置功能
{
	if(KeyNum==2)//按键2按下
	{
		TimeSetSelect++;//设置选择位加1
		TimeSetSelect%=6;//越界清零
	}
	if(KeyNum==3)//按键3按下
	{
		DS1302_Time[TimeSetSelect]++;//时间设置位数值加1
		if(DS1302_Time[0]>99){DS1302_Time[0]=0;}//年越界判断
		if(DS1302_Time[1]>12){DS1302_Time[1]=1;}//月越界判断
		if( DS1302_Time[1]==1 || DS1302_Time[1]==3 || DS1302_Time[1]==5 || DS1302_Time[1]==7 || 
			DS1302_Time[1]==8 || DS1302_Time[1]==10 || DS1302_Time[1]==12)//日越界判断
		{
			if(DS1302_Time[2]>31){DS1302_Time[2]=1;}//大月
		}
		else if(DS1302_Time[1]==4 || DS1302_Time[1]==6 || DS1302_Time[1]==9 || DS1302_Time[1]==11)
		{
			if(DS1302_Time[2]>30){DS1302_Time[2]=1;}//小月
		}
		else if(DS1302_Time[1]==2)
		{
			if(DS1302_Time[0]%4==0)
			{
				if(DS1302_Time[2]>29){DS1302_Time[2]=1;}//闰年2月
			}
			else
			{
				if(DS1302_Time[2]>28){DS1302_Time[2]=1;}//平年2月
			}
		}
		if(DS1302_Time[3]>23){DS1302_Time[3]=0;}//时越界判断
		if(DS1302_Time[4]>59){DS1302_Time[4]=0;}//分越界判断
		if(DS1302_Time[5]>59){DS1302_Time[5]=0;}//秒越界判断
	}
	if(KeyNum==4)//按键3按下
	{
		DS1302_Time[TimeSetSelect]--;//时间设置位数值减1
		if(DS1302_Time[0]<0){DS1302_Time[0]=99;}//年越界判断
		if(DS1302_Time[1]<1){DS1302_Time[1]=12;}//月越界判断
		if( DS1302_Time[1]==1 || DS1302_Time[1]==3 || DS1302_Time[1]==5 || DS1302_Time[1]==7 || 
			DS1302_Time[1]==8 || DS1302_Time[1]==10 || DS1302_Time[1]==12)//日越界判断
		{
			if(DS1302_Time[2]<1){DS1302_Time[2]=31;}//大月
			if(DS1302_Time[2]>31){DS1302_Time[2]=1;}
		}
		else if(DS1302_Time[1]==4 || DS1302_Time[1]==6 || DS1302_Time[1]==9 || DS1302_Time[1]==11)
		{
			if(DS1302_Time[2]<1){DS1302_Time[2]=30;}//小月
			if(DS1302_Time[2]>30){DS1302_Time[2]=1;}
		}
		else if(DS1302_Time[1]==2)
		{
			if(DS1302_Time[0]%4==0)
			{
				if(DS1302_Time[2]<1){DS1302_Time[2]=29;}//闰年2月
				if(DS1302_Time[2]>29){DS1302_Time[2]=1;}
			}
			else
			{
				if(DS1302_Time[2]<1){DS1302_Time[2]=28;}//平年2月
				if(DS1302_Time[2]>28){DS1302_Time[2]=1;}
			}
		}
		if(DS1302_Time[3]<0){DS1302_Time[3]=23;}//时越界判断
		if(DS1302_Time[4]<0){DS1302_Time[4]=59;}//分越界判断
		if(DS1302_Time[5]<0){DS1302_Time[5]=59;}//秒越界判断
	}
	//更新显示，根据TimeSetSelect和TimeSetFlashFlag判断可完成闪烁功能
	if(TimeSetSelect==0 && TimeSetFlashFlag==1){LCD_ShowString(1,1,"  ");}
	else {LCD_ShowNum(1,1,DS1302_Time[0],2);}
	if(TimeSetSelect==1 && TimeSetFlashFlag==1){LCD_ShowString(1,4,"  ");}
	else {LCD_ShowNum(1,4,DS1302_Time[1],2);}
	if(TimeSetSelect==2 && TimeSetFlashFlag==1){LCD_ShowString(1,7,"  ");}
	else {LCD_ShowNum(1,7,DS1302_Time[2],2);}
	if(TimeSetSelect==3 && TimeSetFlashFlag==1){LCD_ShowString(2,1,"  ");}
	else {LCD_ShowNum(2,1,DS1302_Time[3],2);}
	if(TimeSetSelect==4 && TimeSetFlashFlag==1){LCD_ShowString(2,4,"  ");}
	else {LCD_ShowNum(2,4,DS1302_Time[4],2);}
	if(TimeSetSelect==5 && TimeSetFlashFlag==1){LCD_ShowString(2,7,"  ");}
	else {LCD_ShowNum(2,7,DS1302_Time[5],2);}
}

void main()
{
	LCD_Init();
	DS1302_Init();
	Timer0Init();
	LCD_ShowString(1,1,"  -  -  ");//静态字符初始化显示
	LCD_ShowString(2,1,"  :  :  ");
	
	DS1302_SetTime();//设置时间
	
	while(1)
	{
		KeyNum=Key();//读取键码
		if(KeyNum==1)//按键1按下
		{
			if(MODE==0){MODE=1;TimeSetSelect=0;}//功能切换
			else if(MODE==1){MODE=0;DS1302_SetTime();}
		}
		switch(MODE)//根据不同的功能执行不同的函数
		{
			case 0:TimeShow();break;
			case 1:TimeSet();break;
		}
	}
}

void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	static unsigned int T0Count;
	TL0 = 0x18;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	T0Count++;
	if(T0Count>=500)//每500ms进入一次
	{
		T0Count=0;
		TimeSetFlashFlag=!TimeSetFlashFlag;//闪烁标志位取反
	}
}

到了这里，关于51单片机（十）DS1302实时时钟的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

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    2024年02月16日
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  • 蓝桥杯单片机比赛学习：12、DS1302时钟基本原理与使用方法

    蓝桥杯单片机比赛学习：12、DS1302时钟基本原理与使用方法

    DS1302是 DALLAS 公司推出的时钟芯片，内含一个实时时钟/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、周、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整。 但是在我们比赛中一般只需要写/读时钟。 DS1302可以采

    2024年02月02日
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  • C51单片机的电子时钟（数码管显示）

    C51单片机的电子时钟（数码管显示）

    普中科技51单片机开发板STC89C52 查看这两个原理图，我们可以发现控制这8个数码管由P22、P23、P24这三个控制，就相当于三个二进制数来控制数码管，三个二进制数（000-111）总共有8个，每一个二进制代表控制一个数码管。而控制数码管的发光二极管P0-P7控制，例如要想数码管显

    2024年02月11日
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  • 简单的C51单片机项目之LCD1602时钟

    简单的C51单片机项目之LCD1602时钟

    一，实验现象 实验项目现象如下：     这个项目需要用到51单片机板上的功能如下： 1.独立按键 2.LCD1602 3.定时器中断 功能介绍 1.独立按键实现三个功能，选择键，增大键，减小键。 2.lcd1602显示时间 3.定时器中断确定时间 代码如下：    

    2024年02月11日
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  • 【小实验】C51单片机 DS18B20温度显示实验

    【小实验】C51单片机 DS18B20温度显示实验

         利用单总线技术和数码管动态显示的原理，要求实现DS18B20温度采集并显示，能够设定温度值上限值27.5度，当超出上限值LED灯闪烁。    实验前可先用protues绘制出原理图：   代码仅供参考，希望大家能够在此基础上优化代码，而不是ctrl+c，ctrl+v。 谢谢！！！        

    2024年02月12日
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  • 基于AT89C51单片机的电子时钟设计

    基于AT89C51单片机的电子时钟设计

    点击链接获取Keil源码与Project Backups仿真图： https://download.csdn.net/download/qq_64505944/87695258?spm=1001.2014.3001.5503 源码获取 主要内容： 1.设计出电子数字钟的电路，并用protus进行仿真画出对应的电路图 2.设计出电子数字钟的源程序，并用Keil进行编辑生成HEX文件 3.在protus中进行测试。

    2024年02月09日
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  • 基于 AT89C51 单片机的数字时钟设计

    基于 AT89C51 单片机的数字时钟设计

    目录 1.设计目的、作用 2.设计要求 3.设计的具体实现 3.1 设计原理 3.2 硬件系统设计         3.2.1 AT89C51 单片机原理 3.2.2 晶振电路设计 3.2.3 复位电路设计 3.2.4 LED 数码管显示 3.3 系统实现 3.3.1 系统仿真与调试 3.3.2 演示结果 4.总结 附录 附录 1 附录 2 (1 ）掌握 51 系列单片机的

    2024年02月01日
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