很多電子愛好者都熱衷制作電子時鐘來練手，這些時鐘會使用數(shù)碼管、點陣屏、LCD液晶屏、OLED屏、TFT屏等顯示模塊，所使用的RTC時鐘芯片也各不相同，DS1302、DS3231、DS12C887等。通過單片機等MCU驅(qū)動RTC模塊，讀取時間數(shù)據(jù)并交給顯示模塊進行展示，還可以加入按鍵來調(diào)節(jié)時鐘，可以說是一個非常全面的練手項目。

本篇我們來學(xué)習(xí)DS1302的使用，通過庫函數(shù)來驅(qū)動DS1302獲取時間數(shù)據(jù)。

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DS1302介紹

DS1302是使用非常廣泛的RTC芯片，它是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片，內(nèi)部含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM ，通過簡單的串行接口與單片機進行通信。

主要特性

• 實時時鐘具有能計算 2100 年之前的秒 分 時 日 日期 星期 月 年的能力 還有閏年調(diào)整的能力。
• 31X8 位暫存數(shù)據(jù)存儲 RAM。
• 串行 I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少。
• 寬范圍工作電壓 2.0-5.5V。
• 讀/寫時鐘或RAM 數(shù)據(jù)時有兩種傳送方式單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式。
• 雙電源管用于主電源和備份電源供應(yīng)。

管腳排列及描述

• X1,X2：32.768KHz晶振引腳
• GND：地
• #RST：復(fù)位引腳
• I/O：數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳
• SCLK：串行時鐘引腳
• Vcc1：備用電源引腳，一般接紐扣電池
• Vcc2：主電源引腳

管腳配置

我們使用的DS1302模塊已經(jīng)將DS1302時鐘芯片和晶振及紐扣電池集中在一塊小板子上

DS1302模塊

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安裝驅(qū)動庫

本篇使用DS1302庫來驅(qū)動DS1302，無需關(guān)心DS1302的讀寫時序及內(nèi)部寄存器相關(guān)信息。DS1302的驅(qū)動庫也非常多，這里使用msparks提供的庫。

將下載到的庫進行解壓，然后拷貝到Arduino IDE安裝目錄下的libraries文件夾下。

安裝庫

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實驗材料

• Uno R3開發(fā)板
• 配套USB數(shù)據(jù)線
• 公對母杜邦線
• DS1302模塊

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實驗步驟

1. 根據(jù)原理圖搭建電路圖。

DS1302模塊的VCC和GND連接Uno開發(fā)板的3.3V和GND。DS1302模塊的CLK、DAT、RST對應(yīng)連接Uno開發(fā)板的4、3、2引腳。

實驗原理圖如下圖所示：

實驗原理圖

2. 新建sketch，拷貝如下代碼替換自動生成的代碼并進行保存。

#include < DS1302.h >

DS1302 rtc(2, 3, 4); //對應(yīng)DS1302的RST,DAT,CLK

void initRTCTime(void)//初始化RTC時鐘
{
  rtc.writeProtect(false); //關(guān)閉寫保護
  rtc.halt(false); //清除時鐘停止標(biāo)志
  Time t(2020, 4, 25, 21, 50, 50, 7); //新建時間對象 最后參數(shù)位星期數(shù)據(jù)，周日為1，周一為2以此類推
  rtc.time(t);//向DS1302設(shè)置時間數(shù)據(jù)
}

void printTime()//打印時間數(shù)據(jù)
{
  Time tim = rtc.time(); //從DS1302獲取時間數(shù)據(jù)
  char buf[50];
  snprintf(buf, sizeof(buf), "%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
           tim.yr, tim.mon, tim.date,
           tim.hr, tim.min, tim.sec);

  Serial.println(buf);
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  //新模塊上電需要設(shè)置一次當(dāng)前時間，
  //下載完成后需屏蔽此函數(shù)再次下載，否則每次上電都會初始化時間數(shù)據(jù)
  initRTCTime();

}

void loop() {
  printTime();
  delay(1000);
}

3. 連接開發(fā)板，設(shè)置好對應(yīng)端口號和開發(fā)板類型，進行程序下載。

程序下載

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實驗現(xiàn)象

打開串口監(jiān)視器，波特率設(shè)置成與程序中一致的9600，會看到輸出時間數(shù)據(jù)。

實驗現(xiàn)象

由于我們的DS1302模塊帶有紐扣電池來作為備用電池，當(dāng)模塊主供電Vcc掉電后，走時也不會停止。你可以將開發(fā)板斷電等待一些時間重新上電，再次打開串口監(jiān)視器可以看到時間并沒有停止。