很多電子愛好者都熱衷制作電子時(shí)鐘來(lái)練手，這些時(shí)鐘會(huì)使用數(shù)碼管、點(diǎn)陣屏、LCD液晶屏、OLED屏、TFT屏等顯示模塊，所使用的RTC時(shí)鐘芯片也各不相同，DS1302、DS3231、DS12C887等。通過(guò)單片機(jī)等MCU驅(qū)動(dòng)RTC模塊，讀取時(shí)間數(shù)據(jù)并交給顯示模塊進(jìn)行展示，還可以加入按鍵來(lái)調(diào)節(jié)時(shí)鐘，可以說(shuō)是一個(gè)非常全面的練手項(xiàng)目。

本篇我們來(lái)學(xué)習(xí)DS1302的使用，通過(guò)庫(kù)函數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)DS1302獲取時(shí)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(shí)鐘芯片，內(nèi)部含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM ，通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。

主要特性

• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算 2100 年之前的秒 分 時(shí) 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(chǔ) 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(shí)鐘或RAM 數(shù)據(jù)時(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)庫(kù)

本篇使用DS1302庫(kù)來(lái)驅(qū)動(dòng)DS1302，無(wú)需關(guān)心DS1302的讀寫時(shí)序及內(nèi)部寄存器相關(guān)信息。DS1302的驅(qū)動(dòng)庫(kù)也非常多，這里使用msparks提供的庫(kù)。

將下載到的庫(kù)進(jìn)行解壓，然后拷貝到Arduino IDE安裝目錄下的libraries文件夾下。

安裝庫(kù)

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實(shí)驗(yàn)材料

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

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實(shí)驗(yàn)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(duì)應(yīng)連接Uno開發(fā)板的4、3、2引腳。

實(shí)驗(yàn)原理圖如下圖所示：

實(shí)驗(yàn)原理圖

2. 新建sketch，拷貝如下代碼替換自動(dòng)生成的代碼并進(jìn)行保存。

#include < DS1302.h >

DS1302 rtc(2, 3, 4); //對(duì)應(yīng)DS1302的RST,DAT,CLK

void initRTCTime(void)//初始化RTC時(shí)鐘
{
  rtc.writeProtect(false); //關(guān)閉寫保護(hù)
  rtc.halt(false); //清除時(shí)鐘停止標(biāo)志
  Time t(2020, 4, 25, 21, 50, 50, 7); //新建時(shí)間對(duì)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(shí)間數(shù)據(jù)
}

void printTime()//打印時(shí)間數(shù)據(jù)
{
  Time tim = rtc.time(); //從DS1302獲取時(shí)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(shí)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(huì)初始化時(shí)間數(shù)據(jù)
  initRTCTime();

}

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

3. 連接開發(fā)板，設(shè)置好對(duì)應(yīng)端口號(hào)和開發(fā)板類型，進(jìn)行程序下載。

程序下載

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實(shí)驗(yàn)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(huì)看到輸出時(shí)間數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

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