PIC单片机驱动时钟芯片DS1302（附代码）

在工业控制、家电等产品中经常会用到实时时钟，DS1302是比较常用的一款时钟芯片。今天，就以PIC16F877为例，阐述一下DS1302的驱动方法。

一、 DS1302 简介

DS1302工作电压为2.0V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，支持双电源供电，具有低至300nA的待机功耗。正常工作时由系统电源供电，掉电后自动切换到备份电池，确保时钟持续运行。这个特性在工业现场极为重要，能有效避免更换电池时时间重置的尴尬。

二、硬件连接： PIC 单片机与 DS1302

PIC单片机与DS1302的典型电路：

设计中的三个关键细节：

晶振选择 ：须使用6pF 负载电容的 32.768kHz 晶振，普通12.5pF的晶振会导致走时不准。
备用电池 ：VCC1端串联1N5819 二极管 （图中未画出）可以防止系统电源对电池充电。对于CR2032这类不可充电电池，这是必须的保护措施。
上拉电阻 ：三线接口建议在靠近MCU侧加5.1kΩ 上拉电阻 ，提高抗干扰能力，特别是当连接线较长时。

三、软件实现：

以下代码基于PIC16F877，可以通过串口来设置DS1302的初值

例程如下：

#include <pic16f87x.h>

#define i_o RC3 //定义DS1302的数据口

#define sclk RC4 //定义DS1302的时钟口

#define rst RC2 //定义DS1302的复位口

void ds1302_init(); //申明DS1302初始化函数

void set_time(); //申明设置时间函数

void get_time(); //申明读取时间函数

void time_write (unsigned char time_tx); //申明写一个字节函数

unsigned char time_read (); //申明读一个字节函数

//定义待设置的时间：秒、分、时、日、月、星期、年、控制字

unsigned char table $8$ ;

//定义读取时间和日期存放表格

unsigned char table1 $7$ ;

void ds1302_init()

{

sclk=0; //拉低时钟信号

rst =0; //复位DS1302

rst=1; //使能DS1302

time_write_2(0x8e); //发控制命令

time_write_2(0); //允许写DS1302

rst=0; //复位

}

//---------------------------------------------

//设置时间函数

void set_time()

{

int i; //定义循环变量

rst=1; //使能DS1302

time_write_1(0xbe); //时钟多字节写命令

for(i=0;i<8;i++) //连续写8个字节数据

{

time_write_1(table $i$ ); //调用写一个字节函数

}

rst=0; //复位

}

//---------------------------------------------

//读取时间函数

void get_time()

{

int i; //设置循环变量

rst=1; //使能DS1302

time_write_1(0xbf); //发送多字节读取命令

for(i=0;i<7;i++) //连续读取7个字节数据

{

table1 $i$ =time_read_1(); //调用读取1个字节数据的函数

}

rst=0; //复位DS1302

}

//写一个字节数据函数

void time_write(unsigned char time_tx)

{

int j; //设置循环变量

for(j=0;j<8;j++) //连续写8bit

{

i_o=0; //先设置数据为0

sclk=0; //时钟信号拉低

if(time_tx&0x01) //判断待发送的数据位是0或1

{

i_o=1; //待发送数据位是1

}

time_tx=time_tx>>1; //待发送的数据右移1位

sclk=1; //拉高时钟信号

}

sclk=0; //写完一个字节，拉低时钟信号

}

//读一个字节函数

unsigned char time_read()

{

int j; //设置循环变量

TRISC3=1; //设置数据口方向为输入

for(j=0;j<8;j++) //连续读取8bit

{

sclk=0; //拉低时钟信号

time_rx=time_rx>>1; //接收寄存器右移1位

time_rx7=i_o; //把接收到的数据放到接收寄存器的最高位

sclk=1; //拉高时钟信号

}

TRISC3=0; //恢复数据口方向为输出

sclk=0; //拉低时钟信号

return(time_rx); //返回读取到的数据

}

四、 BCD 码转换

DS1302内部所有时间数据均以BCD 码格式存储。

例如：

十进制 23 → BCD码 = 0x23 （二进制 0010 0011）
十进制 59 → BCD码 = 0x59 （二进制 0101 1001）

如果不做转换，直接用二进制读写，会出现时间错乱的情况。

下面是转换函数

复制代码

// 二进制转BCD码（0-99）

复制代码

unsigned char bin2bcd(unsigned char bin)

复制代码

    return ((bin / 10) << 4) | (bin % 10);

复制代码

// BCD码转二进制

复制代码

unsigned char bcd2bin(unsigned char bcd)

复制代码

    return (bcd >> 4) * 10 + (bcd & 0x0F);

复制代码

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