IO口實時時鐘芯片DS1302的應用實例行業(yè)信息

1、 項目6 實時時鐘芯片實時時鐘芯片ds1302ds1302的應用實例的應用實例 1學習課件6.1 6.1 項目任務項目任務在許多的單片機系統(tǒng)中，通常進行一些與時間有關(guān)的控制，這就需要使用實時時鐘。例如在測量控制系統(tǒng)中，特別是長時間無人值守的測控系統(tǒng)中，經(jīng)常需要記錄某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)及其出現(xiàn)的時間。在系統(tǒng)中采用實時時鐘芯片能很好的解決這個問題。2學習課件 實時時鐘(rtc)是一個由晶體控制精度的,向主系統(tǒng)提bcd碼表示的時間和日期的器件。主系統(tǒng)與rtc間的通信可通過并行口也可通過串行口，并行器件速度快但需較大的底板空間和較昂貴，串行器件體積較小且價格也相對便宜。 希望讀者在學完本節(jié)后，能完成

2、相關(guān)的電路設計，并 掌握如下知識點：3學習課件掌握時鐘芯片ds1302的原理、特性及選擇；51單片機和時鐘芯片ds1302的接口電路設計；掌握時鐘芯片ds1302的c51程序設計。6.2 ds13026.2 ds1302的結(jié)構(gòu)及工作原理的結(jié)構(gòu)及工作原理4學習課件 ds1302 是美國dallas公司推出的一種高性能、低功耗帶ram的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周、日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5v5.5v。采用三線接口與cpu進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或ram數(shù)據(jù)。ds1302內(nèi)部有一個318的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的ram寄存器。5學

3、習課件 下圖14-1示出ds1302的實物圖及引腳排列,其中vcc1為后備電源，vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。ds1302由vcc1或vcc2兩者中的較大者供電。當vcc2大于vcc10.2v時，vcc2給ds1302供電。當vcc2小于vcc1時,ds1302由vcc1供電。x1和x2是振蕩6.3 ds13026.3 ds1302的引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的引腳功能及內(nèi)部結(jié)構(gòu) ds1302是ds1202的升級產(chǎn)品，與ds1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。 6學習課件源，外接32.768khz晶振。rst是

4、復位/片選線，通過把rst輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。rst輸入有兩種功能：首先，rst接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，rst提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。 當rst為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對ds1302進行操作。如果在傳送過程中rst置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，i/o引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運7學習課件行時，在vcc2.5v之前，rst必須保持低電平。只有在sclk為低電平時，才能將rst置為高電平。i/o為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)， sclk始終是輸入端。 圖圖6-1 ds1302的實物圖及引腳排列的實物圖及引腳排列8學習課件其內(nèi)

5、部結(jié)構(gòu)如下圖其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖6-26-2所示所示圖圖6-2 ds1302內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖9學習課件6.4 ds13026.4 ds1302的寄存器和控制命令的寄存器和控制命令日歷、 時鐘寄存器及其控制字對照表 寄存器名稱 765432101ram/ck a4 a3a2a1a0rd/w 秒寄存器 10000001/0 分寄存器 10000011/0 時寄存器 10000101/0 日寄存器 10000111/0 月寄存器 10001001/0 周寄存器 10001011/0 年寄存器 10001101/0 寫保護寄存器 10001111/0 慢充電寄存器 10010001/0 時鐘突發(fā)秒寄存

6、器 10111111/0 10學習課件ds1302ds1302內(nèi)部主要寄存器功能如下表所示內(nèi)部主要寄存器功能如下表所示ds1302內(nèi)部主要寄存器功能表 名稱命令字 取值范圍 各位內(nèi)容讀寫76543210秒寄存器 80h 81h00-59 ch 10sec sec 分寄存器 82h 83h00-59 0 10min min 時寄存器 84h 85h1-12或0-23 12/24 0a/p hr hr 日寄存器 86h 87h1-28,29,30,31 0010date date 月寄存器 88h 89h1-12 00010m month 周寄存器 8ah 8bh1-7 00000day 年寄存器

7、 8ch 8dh0-99 10year year 11學習課件 其中ch：時鐘停止位；為0時振蕩器工作；為1時振蕩器停止；ap=1時為下午模式，為0時上午模式ds1302的控制字節(jié)說明 1）ds1302的控制字節(jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到ds1302中：位6如果為0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取ram數(shù)據(jù)；位5至位1指示操作單元的地址：最低有效位(位0)為012學習課件表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 2）在控制指令字輸入后的下一個sclk時鐘的上升沿時數(shù)據(jù)被寫入ds1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊

8、跟8位的控制指令字后的下一個sclk脈沖的下降沿讀出ds1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位至高位7。13學習課件6.5 ds13026.5 ds1302的讀寫時序的讀寫時序 不僅要向寄存器寫入控制字。還需要讀取相應寄存器的數(shù)據(jù)。要想與ds1302通信，首先要先了解ds1302的控制字。ds1302的控制字見5.4節(jié)內(nèi)容?？刂谱值淖罡哂行?位7)必須是邏輯1，如果它為0。則不能把數(shù)據(jù)寫入到ds1302中。位6：如果為0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取ram數(shù)據(jù)；位5至位1(a4a0)：指示操作單元的地址；位0(最低有效位)：如為0。表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作?？刂谱挚偸菑淖畹?/p>

9、位開始輸出。14學習課件在控制字指令輸入后的下一個sclk時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入ds1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位(0位)開始。 同樣，在緊跟8位的控制字指令后的下一個sclk脈沖的下降沿，讀出ds1302的數(shù)據(jù)。讀出的數(shù)據(jù)也是從最低位到最高位。數(shù)據(jù)讀寫時序如下圖14-3所示。具體操作見驅(qū)動程序。15學習課件圖圖6-3 ds13026-3 ds1302數(shù)據(jù)讀寫時序圖數(shù)據(jù)讀寫時序圖16學習課件6.6 ds13026.6 ds1302的程序設計的程序設計 1）ds1302和單片機連接示意圖如下圖圖6-4 ds13026-4 ds1302和單片機連接示意圖和單片機連接示意圖17學習課件2）ds130

10、2應用程序設計流程圖如下所示：圖圖6-5 ds13026-5 ds1302應用程序設計流程圖應用程序設計流程圖 18學習課件3）應用程序清單如下： 程序用按鍵設置秒、分、時，用液晶lcd1602顯示設置的時間。/*程序描述程序描述：以下程序為ds1302的頭函數(shù)文件，在建立項目的時候該部分要保存為ds1302.h。該頭文件中有對ds1302基本的單字節(jié)讀寫函數(shù)，取時間函數(shù)，設置時間函數(shù)，在主函數(shù)中要調(diào)用這些函數(shù)。 * /#define uchar unsigned char /宏定義sbit t_clk = p10; /設置實時時鐘時鐘線引腳 /sbit t_io = p11; /設置實時時鐘

11、數(shù)據(jù)線引腳 /sbit t_rst = p12; /設置實時時鐘復位線引腳 /sbit acc0=acc0; /定義acc的位，利用acc操作速度最快19學習課件sbit acc7=acc7;uchar time16;char counter3;uchar sec,min,hou,day,mon,yea;void init1302(void);void v_w1302(uchar ucaddr, uchar ucda);uchar uc_r1302(uchar ucaddr);void get_time(void);void set_time(void);/*往ds1302寫入1byte數(shù)據(jù)*

12、/ void v_wtinputbyte(uchar ucda) uchar i;acc= ucda;for(i=8; i0; i-)t_io = acc0; /*相當于匯編中的 rrc t_clk = 1; t_clk = 0;acc =acc 1; /*從ds1302讀取1byte數(shù)據(jù)*/20學習課件uchar uc_rtoutputbyte(void) uchar i;for(i=8; i0; i-)acc = acc1; /*相當于匯編中的 rrcacc7 = t_io;t_clk = 1; t_clk = 0; return(acc); /*往ds1302寫入數(shù)據(jù)，先寫地址，后寫命令

13、/數(shù)據(jù)*/void v_w1302(uchar ucaddr, uchar ucda)t_rst = 0;t_clk = 0;t_rst = 1;v_wtinputbyte(ucaddr); /* 地址，命令 */v_wtinputbyte(ucda); /* 寫1byte數(shù)據(jù)*/21學習課件t_clk = 1;t_rst =0;/*讀取ds1302某地址的數(shù)據(jù)，先寫地址，后讀命令/數(shù)據(jù)*/uchar uc_r1302(uchar ucaddr)uchar ucda;t_rst = 0;t_clk = 0;t_rst = 1;v_wtinputbyte(ucaddr); /* 地址，命令 */

14、ucda = uc_rtoutputbyte(); /* 讀1byte數(shù)據(jù) */t_clk = 1;t_rst = 0;return(ucda);/*初始化ds1302*/void init1302(void)v_w1302(0 x8e,0 x00); /控制寫入wp=0v_w1302(0 x90,0 xa5);22學習課件v_w1302(0 x80,0 x00); /秒v_w1302(0 x82,0 x59); /分v_w1302(0 x84,0 x10); /時v_w1302(0 x86,0 x01); /日v_w1302(0 x88,0 x08); /月v_w1302(0 x8a,0 x

15、03); /星期v_w1302(0 x8c,0 x07); /年 v_w1302(0 x8e,0 x80);/*取出時間并處理，以便送數(shù)碼管顯示*/ void get_time(void)uchar d;d=uc_r1302(0 x81);counter0=d/16*10+d%16; /十六進制轉(zhuǎn)換為bcd碼time10=d&0 x0f;time11=(d4)&0 x0f;d=uc_r1302(0 x83);counter1=d/16*10+d%16; /十六進制轉(zhuǎn)換為bcd碼time12=d&0 x0f;time13=(d4)&0 x0f;d=uc_r1302

16、(0 x85);counter2=d/16*10+d%16; /十六進制轉(zhuǎn)換為bcd碼23學習課件time14=d&0 x0f;time15=(d4)&0 x0f;void set_time(void)v_w1302(0 x8e,0 x00);v_w1302(0 x80,0 x80);v_w1302(0 x82,min);v_w1302(0 x84,hou);v_w1302(0 x86,day);v_w1302(0 x88,mon);v_w1302(0 x8c,yea);v_w1302(0 x80,0 x00);v_w1302(0 x8e,0 x80);以上函數(shù)為ds1302.

17、h文件，在主函數(shù)中要調(diào)用該函數(shù)24學習課件/*程序描述程序描述：該程序能通過和單片機連接的按鍵調(diào)整并設置ds1302的時間，并能將從ds1302中讀出的時間在六個七段數(shù)碼管上顯示，p0口驅(qū)動數(shù)碼管的各段，p2口低六位連接到六個數(shù)碼管的公共端，數(shù)碼管為共陽。*/#include #include #include ds1302.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intcode seven_tab10 = 0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90;code

18、 bit_select6 = 0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf;uint get_time_flag;uchar dot,flash,a,b,c,d;uchar year,month,day,hour,minute,second,week;uchar key1_state,key2_state,key3_state,key4_state,ttt;static uchar key1_flag=0;/定義靜態(tài)變量sbit key1 = p30; /定義4個按鍵的端口sbit key2 = p31;sbit key3 = p32; sbit key4 = p33

19、;/*時間延遲函數(shù)*/25學習課件void delay(int delaytime)while(delaytime-) _nop_();void delayms(unsigned int delaytime)uint i,j;for( i = 0;i delaytime;i+ )for(j = 0;j = 60) counter0 = 0; if(key3 = 0 ) key3 = 1; ;if(key3 = 0)key3_state = 1; if(key3 = 1 & key3_state = 1) key3_state = 0;counter0-; if(counter0 = 6

20、0) counter1 = 0; if(key3 = 0 ) key3 = 1; ;if(key3 = 0)31學習課件key3_state = 1; if(key3 = 1 & key3_state = 1) key3_state = 0;counter1-; if(counter1 23 & d = 0) counter2 = 0;if(counter2 12 & d = 1) counter2 = 1; if(key3 = 0) key3 = 1; ;if(key3 = 0)key3_state = 1; if(key3 = 1 & key3_state

21、= 1) key3_state = 0;counter2-; if(counter2 0 & d = 0) counter2 = 23;if(counter2 1 & d = 1) counter2 = 12; c = dot*0 xff;34學習課件else c = 0;if(key4 = 0) key4 = 1; ; if(key4 = 0) key4_state = 1; if(key4 = 1 & key4_state = 1) d = !d;key4_state = 0;/*顯示函數(shù)*/void display()uchar i;p0 = 0 xff;p2 = bit_select0;p0 = a|seven_tabcounter0%10;delay(100);