在網上看了很久,發(fā)現初學者最有興趣的就是DS1302時鐘電路,也很自然,它是個做出來就讓你覺得最實用的電路了,但實際上制做上并不簡單,首先你要讓你的顯示部分(不管是數碼管還是LCD)調試通過。然后把DS1302接好,調試正確了才能在成功顯示時間和日期。下面我們就來說說DS1302的用法。
DS1302的圖如下:
DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片,附加31字節(jié)靜態(tài)RAM,采用SPI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)的時鐘信號和RAM數據。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年,一個月小與31天時可以自動調整,且具有閏年補償功能。工作電壓寬達2.5~5.5V。采用雙電源供電(主電源和備用電源),可設置備用電源充電方式,提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。
下面是標準的接線電路圖:
各引腳功能如下:
引腳號 名稱 功能
① Vcc2 主電源
②、③ X1,X2 接32768Hz晶振
④ GND 地線
⑤ RST 復位
⑥ I/0 數據輸入輸出
⑦ SCLK 串行時鐘
⑧ Vccl 后備電源
DS1302有關日歷、時間的寄存器共有12個,其中有7個寄存器(讀時81h~8Dh,寫時80h~8Ch)是存放秒、分,小時、日、月、年、周數據的,存放的數據格式為BCD碼形式
它的內部時間寄存器如下:
這張表呢是DS1302內部的7個與時間、日期有關的寄存器圖和一個寫保護寄存器,我們要做的就是將初始設置的時間、日期數據寫入這幾個寄存器,然后再不斷地讀取這幾個寄存器來獲取實時時間和日期。這幾個寄存器的說明如下:
1、秒寄存器(81h、80h)的位7定義為時鐘暫停標志(CH)。當初始上電時該位置為1,時鐘振蕩器停止,DS1302處于低功耗狀態(tài);只有將秒寄存器的該位置改寫為0時,時鐘才能開始運行。
2、小時寄存器(85h、84h)的位7用于定義DS1302是運行于12小時模式還是24小時模式。當為高時,選擇12小時模式。在12小時模式時,位5是 ,當為1時,表示PM。在24小時模式時,位5是第二個10小時位
3、控制寄存器(8Fh、8Eh)的位7是寫保護位(WP),其它7位均置為0。在任何的對時鐘和RAM的寫操作之前,WP位必須為0。當WP位為1時,寫保護位防止對任一寄存器的寫操作。也就是說在電路上電的初始態(tài)WP是1,這時是不能改寫上面任何一個時間寄存器的,只有首先將WP改寫為0,才能進行其它寄存器的寫操作。
下面來說說如果對DS1302進行讀寫:
上面的電路圖可以看出,除了電源和接地,DS1302只有三根線和單片機連接,SCLK、I/O和RST(有的也寫成CE),先看時序圖:
DS1302的數據讀寫是通過I/O串行進行的。當進行一次讀寫操作時最少得讀寫兩個字節(jié),第一個字節(jié)是控制字節(jié),就是一個命令,告訴DS1302是讀還是寫操作,是對RAM還是對CLOK寄存器操作,以及操作的地址。第二個字節(jié)就是要讀或寫的數據了。
我們先看單字節(jié)寫:在進行操作之前先得將CE(也可說是RST)置高電平,然后單片機將控制字的位0放到I/O上,當I/O的數據穩(wěn)定后,將SCLK置高電平,DS1302檢測到SCLK的上升沿后就將I/O上的數據讀取,然后單片機將SCLK置為低電平,再將控制字的位1放到I/O上,如此反復,將一個字節(jié)控制字的8個位傳給DS1302。接下來就是傳一個字節(jié)的數據給DS1302,當傳完數據后,單片機將CE置為低電平,操作結束。
單字節(jié)讀操作的一開始寫控制字的過程和上面的單字節(jié)寫操作是一樣,但是單字節(jié)讀操作在寫控制字的最后一個位,SCLK還在高電平時,DS1302就將數據放到I/O上,單片機將SCLK置為低電平后數據鎖存,單機機就可以讀取I/O上的數據。如此反復,將一個字節(jié)的數據讀入單片機。讀與寫操作的不同就在于,寫操作是在SCLK低電平時單片機將數據放到IO上,當SCLK上升沿時,DS1302讀取。而讀操作是在SCLK高電平時DS1302放數據到IO上,將SCLK置為低電平后,單片機就可從IO上讀取數據。
現在我們來看看控制字的內容:
位0就是讀寫位,當位0為1時,就是告訴DS1302,下面是進行讀出操作,而當位0為0時就是寫入操作。
位0-位5是要進行操作的DS1302寄存器地址。
位6就是告訴DS1302,是要對RAM進行操作還是對CLK寄存器進行操作,0就是對時間寄存器操作,一般我們都是對時間寄存器進行操作。
位7就是固定的1。為什么是1呢。還記得上面說的單字節(jié)讀操作嗎?在寫控制字的最后一個位也就是位7時,DS1302已將它的寄存器數據位0放到IO上了,要是控制字的位7是0的話,DS1302就無法將它的隨后的數據放到IO上了。
這樣你現在就知道為什么控制字80H是寫秒寄存器,而80H是讀秒寄存器了吧!80H換成二進制就是10000000。而81H的二進制就是10000001,一個是寫操作,另一個是讀操作嘛!
好!我們現在來總結一下,如何對DS1302進行操作。
①首先要通過8eH將寫保護去掉,這樣我們才能將日期,時間的初值寫時各個寄存器。
②然后就可以對80H、82H、84H、86H、88H、8AH、8CH進行初值的寫入。同時也通過秒寄存器將位7的CH值改成0,這樣DS1302就開始走時運行了。
③將寫保護寄存器再寫為80H,防止誤改寫寄存器的值。
④不斷讀取80H-8CH的值,將它們格式化后顯示到LCD或數碼管上。