Ds1302时钟+独立按键校正时间

计算机专业的学生一枚，为了将来的大四的生活先做个小准备。

这不，为了面试一个物联网中心，简单做一个：按键控制的Ds1302时钟，通过数码管显示。

多接触硬件的感觉也挺好。

不过，51编程费劲，Arduino轻松些。就像C和python的感觉。当然，我编程也挺菜的，哈哈。

Ds1302的程序来自普中科技，我仅仅加入按键控制部分。

参看文章前提：

1、相应的c编程以及简单的电路知识。（包含位移，BCD码，时序图，知道自激振荡电路就更好了）

---

一、目标功能

1、给Ds1302写入初始时间，然后通过八位数码管显示（仅显示时分秒）。

2、可以通过独立按键修改时分秒。

二、器件功能介绍

1、独立按键的介绍：c51独立按键

2、数码管的控制：c51单片机数码管的控制

3、Ds1302时钟介绍

芯片资料：https://www.maximintegrated.com/cn/sitesearch.external.html?sp_q=ds1302&_charset_=UTF-8

当然，我看的时它的翻译版。如果需要的话，留言我。

由于用的是普中的集成电路，且本人不熟悉具体的电路详细信息。故其电气特性，省略不写。可以在上面链接的文档中查看。

下面描述，来自上面链接的部分翻译

①详细描述

DS1302 涓流充电计时芯片包含一个实时时钟/日历和31 字节的静态RAM.通过简单的串行接口与微处理器通讯.这个实时时钟/日历提供年月日,时分秒信息.对于少于31 天的月份月末会自动调整,还有闰年校正.由于有一个AM/PM 指示器，时钟可以工作在12 小时制或者24小时制。

②管脚描述

③振荡电路，时钟精确度

 略

④命令字

命令字启动每一次数据传输. MSB (位 7)必须是逻辑1. 如果是 0,则禁止对DS1302写入.

位 6 在逻辑0时规定为时钟/日历数据,逻辑1时为RAM数据.

位 1 至 位 5 表示了输入输出的指定寄存器.

LSB (位 0) 在逻辑0时为写操作(输出),逻辑1时为读操作(输入).命令字以LSB (位 0)开始总是输入.

⑤CE与时钟控制&&数据输入&&数据输出

详细，见下图

⑥寄存器位置

寄存器名称	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
	1	RAM/CK	A4	A3	A2	A1	A0	W/R
秒寄存器	1	0	0	0	0	0	0	0或1
分寄存器	1	0	0	0	0	0	1	0或1
小时寄存器	1	0	0	0	0	1	0	0或1
日寄存器	1	0	0	0	0	1	1	0或1
月寄存器	1	0	0	0	1	0	0	0或1
星期寄存器	1		0	0	1	0	1	0或1
年寄存器	1	0	0	0	1	1	0	或1

RA模式 寄存器名 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 RAM/CK A4 A3 A2 A1 A0 W/R 写保护寄存器 1 0 0 0 1 1 1 0或1 慢充电寄存器 1 0 0 1 0 0 0 0或1 时钟突发模式 1 0 1 1 1 1 1 0或1 RAM0 1 1 0 0 0 0 0 0或1 ¼ 1 1 ¼ ¼ ¼ ¼ ¼ 0或1 RAM30 1 1 1 1 1 1 0 0或1 RAM突发模式 1 1 1 1 1 1 1 0或1

1

1

1

1

1

1

1

0或1

三、代码

（ds1302的代码来自普中，自己写，挺费劲。仅加入按键控制部分）

思路

1、辅助函数：ds1302的读写函数。

2、整体思路：①写入时间---------读取时间---------数据处理----------显示

                        ②如果通过按键修改时间，则重新  写入时间。

                        ③否则，重复  读取时间---------数据处理----------显示

（这里画个环行图，应该非常好看。..............）

ds1302.h

#ifndef __DS1302_H_
#define __DS1302_H_

//---包含头文件---//
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>

//---重定义关键词---//
#ifndef uchar
#define uchar unsigned char
#endif

#ifndef uint 
#define uint unsigned int
#endif

//---定义ds1302使用的IO口---//
sbit DSIO=P3^4;
sbit RST=P3^5;
sbit SCLK=P3^6;

//---定义全局函数---//
void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat);
uchar Ds1302Read(uchar addr);
void Ds1302Init();
void Ds1302ReadTime();

//---加入全局变量--//
extern uchar TIME[7];	//加入全局变量

#endif

ds1302.c

#include"ds1302.h"

//---DS1302写入和读取时分秒的地址命令---//
//---秒分时日月周年 最低位读写位;-------//
uchar code READ_RTC_ADDR[7] = {0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8b, 0x8d}; 
uchar code WRITE_RTC_ADDR[7] = {0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c};

//---DS1302时钟初始化2016年5月7日星期六12点00分00秒。---//
//---存储顺序是秒分时日月周年,存储格式是用BCD码---//
uchar TIME[7] = {0x0, 0x07, 0x08, 0x07, 0x05, 0x06, 0x16};

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Ds1302Write
* 函数功能		   : 向DS1302命令（地址+数据）
* 输    入         : addr,dat
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/

void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat)
{
	uchar n;
	RST = 0;
	_nop_();

	SCLK = 0;//先将SCLK置低电平。
	_nop_();
	RST = 1; //然后将RST(CE)置高电平。
	_nop_();

	for (n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令
	{
		DSIO = addr & 0x01;//数据从低位开始传送
		addr >>= 1;
		SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据
		_nop_();
		SCLK = 0;
		_nop_();
	}
	for (n=0; n<8; n++)//写入8位数据
	{
		DSIO = dat & 0x01;
		dat >>= 1;
		SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据
		_nop_();
		SCLK = 0;
		_nop_();	
	}	
		 
	RST = 0;//传送数据结束
	_nop_();
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Ds1302Read
* 函数功能		   : 读取一个地址的数据
* 输    入         : addr
* 输    出         : dat
*******************************************************************************/

uchar Ds1302Read(uchar addr)
{
	uchar n,dat,dat1;
	RST = 0;
	_nop_();

	SCLK = 0;//先将SCLK置低电平。
	_nop_();
	RST = 1;//然后将RST(CE)置高电平。
	_nop_();

	for(n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令
	{
		DSIO = addr & 0x01;//数据从低位开始传送
		addr >>= 1;
		SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据
		_nop_();
		SCLK = 0;//DS1302下降沿时，放置数据
		_nop_();
	}
	_nop_();
	for(n=0; n<8; n++)//读取8位数据
	{
		dat1 = DSIO;//从最低位开始接收
		dat = (dat>>1) | (dat1<<7);
		SCLK = 1;
		_nop_();
		SCLK = 0;//DS1302下降沿时，放置数据
		_nop_();
	}

	RST = 0;
	_nop_();	//以下为DS1302复位的稳定时间,必须的。
	SCLK = 1;
	_nop_();
	DSIO = 0;
	_nop_();
	DSIO = 1;
	_nop_();
	return dat;	
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Ds1302Init
* 函数功能		   : 初始化DS1302.
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/

void Ds1302Init()
{
	uchar n;
	Ds1302Write(0x8E,0X00);		 //禁止写保护，就是关闭写保护功能
	for (n=0; n<7; n++)//写入7个字节的时钟信号：分秒时日月周年
	{
		Ds1302Write(WRITE_RTC_ADDR[n],TIME[n]);	
	}
	Ds1302Write(0x8E,0x80);		 //打开写保护功能
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : Ds1302ReadTime
* 函数功能		   : 读取时钟信息
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/

void Ds1302ReadTime()
{
	uchar n;
	for (n=0; n<7; n++)//读取7个字节的时钟信号：分秒时日月周年
	{
		TIME[n] = Ds1302Read(READ_RTC_ADDR[n]);
	}
		
}

main.c

/**************************************************************************************
*		              DS1302时钟+按键校正功能												  *
实现功能：下载程序后，数码管显示时钟数据。可以通过独立按键调整时间
缺点1：只能调整时分秒的个位时间。最大只能调整到九。
缺点2：调整时间的时候，数码管是熄灭状态。从效果来上来说，不好看。

DS1302时钟程序来自普中。我仅增加了按键校验功能。																			  
***************************************************************************************/

#include "reg52.h"			 //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
#include"ds1302.h"	

typedef unsigned int u16;	  //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;

sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;

sbit k1=P3^1;
sbit k2=P3^0;
sbit k3=P3^2;
sbit k4=P3^3;


char num=0;
u8 DisplayData[8];
u8 code smgduan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay
* 函数功能		   : 延时函数，i=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{
	while(i--);	
}


/*******************************************************************************
* 函 数 名         : datapros()
* 函数功能		   : 时间读取处理转换函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/

void datapros() 	 
{
   	Ds1302ReadTime();
	DisplayData[0] = smgduan[TIME[2]/16];				//时
	DisplayData[1] = smgduan[TIME[2]&0x0f];				 
	DisplayData[2] = 0x40;
	DisplayData[3] = smgduan[TIME[1]/16];				//分
	DisplayData[4] = smgduan[TIME[1]&0x0f];	
	DisplayData[5] = 0x40;
	DisplayData[6] = smgduan[TIME[0]/16];				//秒
	DisplayData[7] = smgduan[TIME[0]&0x0f];
}


/*******************************************************************************
* 函数名         :DigDisplay()
* 函数功能		 :数码管显示函数
* 输入           : 无
* 输出         	 : 无
*******************************************************************************/
void DigDisplay()
{
	u8 i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		switch(i)	 //位选，选择点亮的数码管，
		{
			case(0):
				LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第0位
			case(1):
				LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第1位
			case(2):
				LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第2位
			case(3):
				LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第3位
			case(4):
				LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//显示第4位
			case(5):
				LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第5位
			case(6):
				LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第6位
			case(7):
				LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第7位	
		}
		P0=DisplayData[7-i];//发送数据
		delay(100); //间隔一段时间扫描	
		P0=0x00;//消隐
	}		
}


/*********************
按键调整，处理函数
k1按键：调整的启动与关闭。
k2按键：选择时，分，秒。（按一次，两次，三次）
k3按键：增加。
k4按键：减小。
重大缺点：无法调整进位。当然，软件可以实现进位，但是有点麻烦。
小缺点：在黑屏情况下调整时间。不够直接好看。
**********************/

int keypros() //如果按键，返回1；否则，返回0.
{
	u8 count_k1=0;//记录开始，还是结束。标记位。
	u8 count_k2=0;//记录修改位置
	u8 count_k3_k4=0; //记录增加，减少数

	if(k1==0)		  //检测按键K1是否按下
	{	
		delay(1000);   //消除抖动 一般大约10ms
		if(k1==0)	 //再次判断按键是否按下
		{
			count_k1++; //开始修改
			while(!k1);	 //检测按键是否松开

			//u16 count_k2=0;//记录修改位置
			while(k1&&k3&&k4)  //当除了k2的其他按键都没有按下时，等待k2.
			{
			  	if(k2==0)
				{
					delay(1000);
					if(k2==0)
					{
						count_k2++;
						if(count_k2==4)
							count_k2=1;//循环选择
						while(!k2);	 //检测按键是否松开
					}
				}
			}

			//当有其他按键按下时，跳出循环。
			//u16 count_k3_k4=0;
			while(k1)//在选择设置时或分或秒之后，在按k1退出之前。只有再次按下k1，才会退出。
			{
				if(k3==0) //增加
				{
					delay(1000);
					if(k3==0)
						count_k3_k4++;
					while(!k3);	 //检测按键是否松开	
				}
				if(k4==0)//减少
				{
					delay(1000);
					if(k4==0)
						count_k3_k4--;
					while(!k4);	 //检测按键是否松开	
				}


				//显示修改
				if(count_k2==1)//修改时
				{
					TIME[2]=TIME[2]+count_k3_k4;
				}
				if(count_k2==2)//修改分
				{
					TIME[1]=TIME[1]+count_k3_k4;
				}
				if(count_k2==3)//修改时
				{
					TIME[0]=TIME[0]+count_k3_k4;
				}
				count_k3_k4=0;
			}
			while(!k1);
		}
	}
	return count_k1;		
} 

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能		 : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{	
	Ds1302Init();
	while(1)
	{
		datapros();	 //数据处理函数
		DigDisplay();//数码管显示函数
		if(keypros())//如果有按键按动，则重新写入时间。
			Ds1302Init();		
	}		
}

 

四、缺点

大缺点：无法手动调整进位。当然，软件可以实现进位，但是有点麻烦。
小缺点：在黑屏情况下调整时间。不够直接好看。

 

五、补充

dat = (dat>>1) | (dat1<<7)

dat1每次接受来的数据，放入dat移除的最高位的位置。很经典的写法。

前段时间，注册了一个GitHub。什么文件也没有上传过。等啥时候有什么好玩的东西，再上传吧。