51单片机-时钟芯片DS1302

哈尔滨理工大学软件工程专业08-7李万鹏原创作品，转载请标明出处

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在许多电子设备中，通常会进行一些与时间有关的控制，如果用系统的定时器来设计时钟的话，偶然的掉电或晶振的误差都会造成时间的错乱，更糟糕的是，若完全用程序设计时钟还会占用大量的系统资源，从而严重影响系统的其他功能。为此，很多芯片制造公司都设计出了各种各样的实时时钟芯片。

常见的时钟芯片有两种。

一种是体积非常小的表贴是元件，通常用在高端小型手持式仪器或设备中。这种芯片在使用时需要外接备份电池和外部晶振，电池用来保持主系统在意外时为时钟芯片供电，外部晶振用来给时钟芯片所必须的震荡来源。

另一种体积相对较大，一般为直插式，它的内部有可充电锂电池，同时内部还集成了32.768KHZ的标准晶振。

DS18B20是由DALLAS公司生产的，采用普通的32.768KHZ。

DS18B20的内部结构:

DS18B20的读数据时序:

如图的数据序列，左边是低位，右边是高位，在负跳变沿进行读数据，上升沿进行写数据。

DS18B20的写数据时序:

数据在SCLK在上升沿输入，前8位指定访问地址命令，在之后的时钟周期，读操作时输出的数据，写操作时输入数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8个地址加8个数据。

DS18B20的控制字:

日历时钟寄存器与控制字对照:

日历时钟寄存器:

寄存器功能说明:

万年历程序:

#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uint i;
sbit SCLK = P1^3;
sbit IO = P1^4;
sbit RST = P1^5;
sbit RS = P1^0;
sbit RW = P1^1;
sbit E = P1^2;

uchar Time_Data[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};

void delay(uint t){ 
    int i,j; 
    for(i = 0; i < t; i++) 
        for(j = 10; j > 0; j--)
            ; 
} 

void lcd_com(uchar s){ 
    RS = 0; 		   //低电平，写指令
    P2 = s; 		   //传数据
    delay(14); 	       //看时序图，数据需要稳定一段时间 
    E = 1; 			   //给一个高脉冲，发送命令
    delay(14); 		   //如图，高脉冲延时一段时间，确保命令发送
    E = 0; 			   //发送结束E置为低电平
} 

void lcd_data(uchar s){ 
    RS = 1; 
    P2 = s; 
    delay(14); 
    E = 1; 
    delay(14); 
    E = 0; 
} 

uchar DS_Read(uchar command){
	uchar value;
	RST = 0;
	SCLK = 0;
	RST = 1;
	value = 0x0;
	for(i = 0; i < 8; i++){
		IO = command & 0x01;  //写入控制字
		SCLK = 0;
		SCLK = 1;
		command >>= 1;
	}
	for(i = 0; i < 8; i++){
		SCLK = 1;
		SCLK = 0;
		if(IO)
			value |= (0x01<<i);	 //如果那位是1则value置1
	}
	RST = 0;
	value = value/16*10 + value%16;	   //BCD码到十进制的转换
	return value;
}

void DS_Write(uchar command,uchar value){
	RST = 0;
	SCLK = 0;
	RST = 1;
	for(i = 0; i < 8; i++){		  //写控制字
		IO = command & 0x01;
		SCLK = 0;
		SCLK = 1;
		command >>= 1;
	}
	for(i = 0; i < 8; i++){		 //向IO引脚写数据
		IO = value & 0x01;
		SCLK = 0;
		SCLK = 1;
		value >>= 1; 
	}
}

void Init_ds(){
	RST = 0;
	SCLK = 0;
	RST = 1;
	DS_Write(0x8E,0x00);  //打开写保护，WP位置0，这样就可以写数据了
	DS_Write(0x84,0x00);  //对日历时钟寄存器的初始化
	DS_Write(0x8c,0x10);
	DS_Write(0x8a,0x05);
	DS_Write(0x88,0x10);
	DS_Write(0x86,0x01);
	DS_Write(0x84,0x04);
	DS_Write(0x82,0x22);
	DS_Write(0x80,0x00);  //启动时钟
	DS_Write(0x8e,0x80);  //禁止寄存器写
}

void Init_lcd(){
 	RS = 1;         //先发指令，在初始时刻RS是高,E和RW是低 
    E = 0; 
    RW = 0; 
    lcd_com(0x38); 	  //设置为16*2显示，5*7点阵，8位数据接口
    lcd_com(0x0f); 	  //开显示，显示光标，光标闪烁
    lcd_com(0x06); 	  //读写一个字符后地址指针加一
    lcd_com(0x01); 
}

void Display_lcd(uchar y, uchar x, uchar value){
	if(y)
		lcd_com(0x80+0x40+x);   //如果y为1，写在第二行
	else
		lcd_com(0x80+x);
	lcd_data(value);			//写到LCD602上
}

void main(){
	Init_ds();
	Init_lcd();
	while(1){
		Display_lcd(0,0,'2');
		Display_lcd(0,1,'0'); 
		Display_lcd(0,2,Time_Data[DS_Read(0x8D)/10]);
		Display_lcd(0,3,Time_Data[DS_Read(0x8D)%10]);
		Display_lcd(0,4,'-');
		Display_lcd(0,5,Time_Data[DS_Read(0x89)/10]);
		Display_lcd(0,6,Time_Data[DS_Read(0x89)%10]);
		Display_lcd(0,7,'-');
		Display_lcd(0,8,Time_Data[DS_Read(0x87)/10]);
		Display_lcd(0,9,Time_Data[DS_Read(0x87)%10]);
		Display_lcd(0,10,'D');
		Display_lcd(0,11,'a');
		Display_lcd(0,12,'y');
		Display_lcd(0,13,':');
		Display_lcd(0,14,Time_Data[DS_Read(0x8b)/10]);
		Display_lcd(0,15,Time_Data[DS_Read(0x8b)%10]);
		Display_lcd(1,0,'C');
		Display_lcd(1,1,'a');
		Display_lcd(1,2,'n');
		Display_lcd(1,3,'u');
		Display_lcd(1,4,'t');
		Display_lcd(1,5,'e');
		Display_lcd(1,6,' ');
		Display_lcd(1,7,Time_Data[DS_Read(0x85)/10]);
		Display_lcd(1,8,Time_Data[DS_Read(0x85)%10]);
		Display_lcd(1,9,':');
		Display_lcd(1,10,Time_Data[DS_Read(0x83)/10]);
		Display_lcd(1,11,Time_Data[DS_Read(0x83)%10]);
		Display_lcd(1,12,':');
		Display_lcd(1,13,Time_Data[DS_Read(0x81)/10]);
		Display_lcd(1,14,Time_Data[DS_Read(0x81)%10]);
	}
}

//2010-10-1 Day:5
//Canute 04:22:00

DS1302中的RAM: