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????????今天，我们的任务是要编写一个用51开发板编写的可调小时钟，接下来就让我们一步一步来实现它吧!
DS1302介绍
- DS1302是由美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能
- RTC(Real Time Clock)：实时时钟，是一种集成电路，通常称为时钟芯片?
????????我们51单片机的就是这样一个DS1302芯片。?
?
引脚定义和应用电路
????????这边是DS1302与CPU之间的一个关系，我先列一个表格来介绍一下各个部分的功能。
| 引脚名 | 作用 |
|---|---|
| VCC2 | 主电源 |
| VCC1 | 备用电池 |
| GND | 接地 |
| X1、X2 | 32.768KHz晶振 |
| CE | 芯片使能 |
| IO | 数据输入/输出 |
| SCLK | 串行时钟 |
????????首先是电源部分，VCC2接的是外部电源，而VCC1接的是内置电源（51开发板上没有内置电源，所以不能看到掉电之后继续走的现象了，但我的闹钟可以掉电后走，hahaha!)?,之后就是GND接地。
????????之后就是晶振部分，接的是32.768KH的晶振，而单片机本身是11.0592MHZ，这个要注意区分，主要作用就是提供一个稳定的计数脉冲，用来计时。
????????之后的CE就是芯片使能，不使能就不能读取，但时钟还是可以运行滴；IO数据输入输出，用来获取和修改数据；SCLK串行时钟，和之前的SERCLK是类似的。
????????这个是更为详细的图片：
寄存器定义
????????DS1302的寄存器比较多，我们来一一介绍一下：
????????从上往下，依次是秒，分，时，天，月，星期几（1~7），年。之后的WP是写入保护，置1则写入无效哎，但还可以读数。再下面一行，就是涓流充电模式，也就是内置电源，51单片机没有，我们就先不写这个。
注：CH是时钟停止引脚
命令字?
????????命令字要解决的问题就是，我要去哪操作，以及，我要读出还是写入这两个问题。第一位，就是看是读出还是写入，当为0时，是写入，为1是读出；2~6位是地址，7位是操控的地方是时钟还是RAM；8位都是1。命令字其实都已经在前两列表示出来了。
时序定义
????????这部分内容是数电的第六章内容，我还没学到，呜呜呜，就只能先浅显的理解一下了。?
????????首先，我们需要写好刚刚介绍的命令字部分，每一个上升沿就是一次写入，而下降沿就是输出，所以输入输出主要的区别就是后面部分，从D0~D7，就是我们要操作的数据。
代码编写
接下来，我们就开始着手来编写一下代码了，先把原理图放上来。
// DS1302.c的代码
#include <REGX52.H>
// 根据原理图，应该可以写出下面几个引脚定义
sbit DS1302_SCLK = P3^6;
sbit DS1302_IO = P3^4;
sbit DS1302_CE = P3^5;
// 初始化函数，因为单片机接电后默认为1
void DS1302_Init(void)
{
DS1302_CE = 0;
DS1302_SCLK = 0;
}
// 写入函数
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command, Data)
{
unsigned char i;
DS1302_CE = 1;
// 读取低位
for(i=0;i<8;i++){
DS1302_IO = Command&(0x01<<i);
// 可能需要加延时函数，因为切换太快了，但是51可以不加
DS1302_SCLK = 1;
DS1302_SCLK = 0;
}
for(i=0;i<8;i++){
DS1302_IO = Data&(0x01<<i);
// 可能需要加延时函数，因为切换太快了，但是51可以不加
DS1302_SCLK = 1;
DS1302_SCLK = 0;
}
DS1302_CE = 0;
}
// 读取的话，周期是15个，与写入的16个周期不同，所以才有下面代码的转变
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command)
{
unsigned char i, Data = 0x00;
DS1302_CE = 1;
// 读取低位
for(i=0;i<8;i++){
DS1302_IO = Command&(0x01<<i);
// 这么做的原因就是在第8个脉冲下降沿的时候，数据已经读出了
DS1302_SCLK = 0;
DS1302_SCLK = 1;
}
// 读取下降沿
for(i=0;i<8;i++){
DS1302_SCLK = 1;
DS1302_SCLK = 0;
if(DS1302_IO){Data |= (0x01<<i);}
}
DS1302_CE = 0;
// 返回前先将IO口置为0
DS1302_IO = 0;
return Data;
} // DS1302.h的代码
#ifndef __DS1302_H__
#define __DS1302_H__
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command);
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command, Data);
void DS1302_Init(void);
#endif// 主函数代码
#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS1302.h"
#include "Delay.h"
unsigned char Second;
void main(){
LCD_Init();
DS1302_Init();
LCD_ShowString(1, 1,"RTC");
// 解除写入保护
DS1302_WriteByte(0x8E,0x00);
DS1302_WriteByte(0x80,0x03);
while(1){
Second = DS1302_ReadByte(0x81);
LCD_ShowNum(2,1,Second,3);
}
}????????如果这样写的话，代码是可以运行的，但是会遇到问题，如下所示，直接从9跳到了16，主要原因就是码制的原因，这个地方用到了数电里的BCD码，如有不清楚的小伙伴，可以去看看我的数电笔记。
所以我们要对代码进行修改，如下所示：
#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS1302.h"
#include "Delay.h"
unsigned char Second;
void main(){
LCD_Init();
DS1302_Init();
LCD_ShowString(1, 1,"RTC");
// 解除写入保护
DS1302_WriteByte(0x8E,0x00);
DS1302_WriteByte(0x80,0x03);
while(1){
Second = DS1302_ReadByte(0x81);
// 将BCD码变成十进制
LCD_ShowNum(2,1,Second/16*10+Second%16,3);
}
}????????最后，我们把最终优化的代码写出来。（其实还可以优化，但是会使代码不容易理解，因为代码还是要使人看懂，所以就不优化了）
#include <REGX52.H>
// 根据原理图，应该可以写出下面几个引脚定义
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[]={22,7,3,11,57,55,7};
// 初始化函数，因为单片机接电后默认为1
/**
* @brief DS1302初始化
* @param 无
* @retval 无
*/
void DS1302_Init(void)
{
DS1302_CE = 0;
DS1302_SCLK = 0;
}
// 写入函数
/**
* @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;
// 读取低位
for(i=0;i<8;i++){
DS1302_IO = Command&(0x01<<i);
// 可能需要加延时函数，因为切换太快了，但是51可以不加
DS1302_SCLK = 1;
DS1302_SCLK = 0;
}
for(i=0;i<8;i++){
DS1302_IO = Data&(0x01<<i);
// 可能需要加延时函数，因为切换太快了，但是51可以不加
DS1302_SCLK = 1;
DS1302_SCLK = 0;
}
DS1302_CE = 0;
}
// 读取的话，周期是15个，与写入的16个周期不同，所以才有下面代码的转变
/**
* @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;
//为了统一数据，因为读的时候，末尾一定是1
Command|=0x01;
DS1302_CE = 1;
// 读取低位
for(i=0;i<8;i++){
DS1302_IO = Command&(0x01<<i);
// 这么做的原因就是在第8个脉冲下降沿的时候，数据已经读出了
DS1302_SCLK = 0;
DS1302_SCLK = 1;
}
// 读取下降沿
for(i=0;i<8;i++){
DS1302_SCLK = 1;
DS1302_SCLK = 0;
if(DS1302_IO){Data |= (0x01<<i);}
}
DS1302_CE = 0;
// 返回前先将IO口置为0
DS1302_IO = 0;
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;
}#ifndef __DS1302_H__
#define __DS1302_H__
//外部可调用时间数组，索引0~6分别为年、月、日、时、分、秒、星期
extern unsigned char DS1302_Time[];
void DS1302_Init(void);
void DS1302_WriteByte(unsigned char Command,Data);
unsigned char DS1302_ReadByte(unsigned char Command);
void DS1302_SetTime(void);
void DS1302_ReadTime(void);
#endif#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
}
}运行结果如下所示：
(未完待续）