嵌入式外設集-時鐘模塊（DS1302）驅動

一、模塊介紹

DS1302時鐘模塊是一款由美國DALLAS公司生產(chǎn)的高性能、低功耗的實時時鐘芯片。它可以對年、月、日、時、分、秒進行計時，并具有閏年補償功能。該芯片內(nèi)部集成了一個31字的RAM寄存組，用于臨時存放數(shù)據(jù)。其接口簡單，與TTL兼容。 以下是DS1302時鐘模塊的主要特點：

1. 實時時鐘：DS1302可以準確地計時年、月、日、時、分、秒，適用于需要精確時間控制的場合。

2. 閏年補償：DS1302能夠自動進行閏年補償，確保日歷數(shù)據(jù)的準確性。

3. 低功耗：DS1302在正常工作狀態(tài)下功耗較低，有利于延長系統(tǒng)續(xù)航時間。

4. 涓流充電：DS1302具備涓流充電功能，可以對備用電源進行充電，提高了系統(tǒng)的可靠性。

5. 3線接口：DS1302采用簡單的3線接口與微處理器通訊，便于集成到各種系統(tǒng)中。

6. 兼容性：DS1302與DS1202兼容，可以替代DS1202在相關應用中使用。

7. 寬電壓范圍：DS1302的工作電壓范圍為2.5V至5.5V，適應不同電源環(huán)境。

DS1302時鐘模塊在許多應用領域都有廣泛的應用，如嵌入式系統(tǒng)、智能家居、工業(yè)自動化等。通過與單片機等微處理器配合使用，可以實現(xiàn)實時時間顯示、數(shù)據(jù)記錄等功能。

二、資料獲取

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?效果展示

接線規(guī)則（可在ds1302.h中自行修改）

/*
DS1302接口:
VCC -> 5.0/3.3
GND -> GND
GPIOB_14 ->DS1302_RST
GPIOB_13 ->DS1302_DAT
GPIOB_12 ->DS1302_CLK
*/

三、代碼編寫

main

用于顯示處理，當時鐘模塊的秒更新之后就會通過串口輸出

/*--------------------------------------------------------*
 *                                       								  *
 *   	 星之援網(wǎng)絡科技工作室學習資料v1.0    								*
 *		 時間：2022.7.14                    								*
 *		 程序介紹：DS1302實驗              								  *
 *		 實現(xiàn)效果：串口輸出系統(tǒng)時間   										  *
 *                                      							    *
 *--------------------------------------------------------*
*/

#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
#include "ds1302.h"

int main(void)
{
	DS1302_Time_t time = {0};
	char str[50];
	u8 sec=0;
	delay_init();
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 	 //設置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級，2位響應優(yōu)先級
	// LED 端口初始化 
	LED_GPIO_Config();
	// KEY 初始化
	Key_GPIO_Config();
	// 串口初始化
	uart_init(115200);
	//初始化ds1302端口
	DS1302_Init();	
	printf("init okn");
	
  while(1)
	{
		DS1302_GetTime(&time);   //讀取此時時刻
		if(sec==time.second)//判斷秒鐘數(shù)是否有更新
		{
			delay_ms(5);//沒有更新便延時5ms
		}
		else
		{
			sec=time.second;//秒鐘數(shù)有更新，則將變量sec更新
			sprintf(str,"Data: %d-%d-%d Time: %d:%d:%d ",time.year,time.month,time.day,
																		 time.hour,time.minute,time.second);
			printf("%sn",str);
		}
   }   
}

ds1302.c

驅動代碼

#include "ds1302.h"
#include "delay.h"
 
/*
DS1302接口:
	VCC -> 5.0/3.3
	GND -> GND
	GPIOB_14 ->DS1302_RST
	GPIOB_13 ->DS1302_DAT
	GPIOB_12 ->DS1302_CLK
*/
//DS1302地址定義
#define DS1302_SEC_ADDR           0x80		//秒數(shù)據(jù)地址
#define DS1302_MIN_ADDR           0x82		//分數(shù)據(jù)地址
#define DS1302_HOUR_ADDR          0x84		//時數(shù)據(jù)地址
#define DS1302_DAY_ADDR           0x86		//日數(shù)據(jù)地址
#define DS1302_MONTH_ADDR         0x88		//月數(shù)據(jù)地址
#define DS1302_WEEK_ADDR          0x8a		//星期數(shù)據(jù)地址
#define DS1302_YEAR_ADDR          0x8c		//年數(shù)據(jù)地址
#define DS1302_CONTROL_ADDR       0x8e		//控制數(shù)據(jù)地址
#define DS1302_CHARGER_ADDR       0x90 		//充電功能地址			 
#define DS1302_CLKBURST_ADDR      0xbe
 
//初始時間定義
static u8 time_buf[8] = {0x20,0x19,0x04,0x12,0x15,0x07,0x00,0x06};//初始時間2019年4月12號15點07分00秒 星期五
u8 sec_buf=0;  //秒緩存
u8 sec_flag=0; //秒標志位

void DS1302_Init()//CE,SCLK端口初始化
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(CE_GPIO_CLK, ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = CE_GPIO_PIN; //PC.11  CE
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
	GPIO_Init(CE_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOC.11
	GPIO_ResetBits(CE_GPIO_PORT,CE_GPIO_PIN); 
	 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCLK__GPIO_PIN; //PC.12  SCLK
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出
	GPIO_Init(SCLK__GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOC.12
	GPIO_ResetBits(SCLK__GPIO_PORT,SCLK__GPIO_PIN); 
}
//配置雙向I/O端口為輸出態(tài)
static void ds1032_DATAOUT_init()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(DATA_GPIO_CLK, ENABLE);
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DATA__GPIO_PIN; //PC.10  DATA
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_Init(DATA__GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOC.10
	GPIO_ResetBits(DATA__GPIO_PORT,DATA__GPIO_PIN);
}
//配置雙向I/O端口為輸入態(tài)
static void ds1032_DATAINPUT_init()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(DATA_GPIO_CLK, ENABLE);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DATA__GPIO_PIN; //PC.10 DATA
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(DATA__GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOC.10
}
 //向DS1302寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)
void DS1302_WriteByte(u8 addr,u8 data) 
{
	u8 i;
	DS1302_RST=0; //禁止數(shù)據(jù)傳輸 ?。?！這條很重要
	DS1302_CLK=0; //確保寫數(shù)據(jù)前SCLK為低電平
	DS1302_RST=1;	//啟動DS1302總線	
	ds1032_DATAOUT_init();
	addr=addr&0xFE;  //最低位置零，寄存器0位為0時寫，為1時讀
	for(i=0;i<8;i++) //寫入目標地址：addr
	{
		if (addr&0x01) DS1302_OUT=1;
		else DS1302_OUT=0;
		DS1302_CLK=1; //時鐘上升沿寫入數(shù)據(jù)
		DS1302_CLK=0;
		addr=addr>>1;
	}	
	for (i=0;i<8;i++) //寫入數(shù)據(jù)：data
	{
		if(data&0x01) DS1302_OUT=1;
		else DS1302_OUT=0;
		DS1302_CLK=1;    //時鐘上升沿寫入數(shù)據(jù)
		DS1302_CLK=0;
		data = data >> 1;
	}
	DS1302_CLK=1;    // 將時鐘電平置于高電平狀態(tài) ，處于已知狀態(tài)
	DS1302_RST=0;	//停止DS1302總線
}

//從DS1302讀出一字節(jié)數(shù)據(jù)
u8 DS1302_ReadByte(u8 addr) 
{
	u8 i,temp;	
	DS1302_RST=0; //這條很重要
	DS1302_CLK=0; //先將SCLK置低電平,確保寫數(shù)居前SCLK被拉低
	DS1302_RST=1; //啟動DS1302總線
	ds1032_DATAOUT_init();
	//寫入目標地址：addr
	addr=addr|0x01; //最低位置高，寄存器0位為0時寫，為1時讀
	for(i=0;i<8;i++) 
	{
		if (addr&0x01) DS1302_OUT=1;
		else DS1302_OUT=0;
		DS1302_CLK=1; //寫數(shù)據(jù)
		DS1302_CLK=0;
		addr = addr >> 1;
	}	
	//從DS1302讀出數(shù)據(jù)：temp
	ds1032_DATAINPUT_init();
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		temp=temp>>1;
		if (DS1302_IN) temp|=0x80;
		else temp&=0x7F;
		DS1302_CLK=1;
		DS1302_CLK=0;
	}	
	DS1302_CLK=1;  //將時鐘電平置于已知狀態(tài)
	DS1302_RST=0;	//停止DS1302總線
	return temp;
}

//向DS1302寫入時鐘數(shù)據(jù),用于時間校準修改
void DS1302_WriteTime() 
{
	DS1302_WriteByte(DS1302_CONTROL_ADDR,0x00);       //關閉寫保護 
	DS1302_WriteByte(DS1302_SEC_ADDR,0x80);           //暫停時鐘 
	//DS1302_WriteByte(DS1302_CHARGER_ADDR,0xa9);     //涓流充電 
	DS1302_WriteByte(DS1302_YEAR_ADDR,time_buf[1]);   //年 
	DS1302_WriteByte(DS1302_MONTH_ADDR,time_buf[2]);  //月 
	DS1302_WriteByte(DS1302_DAY_ADDR,time_buf[3]);    //日 
	DS1302_WriteByte(DS1302_HOUR_ADDR,time_buf[4]);   //時 
	DS1302_WriteByte(DS1302_MIN_ADDR,time_buf[5]);    //分
	DS1302_WriteByte(DS1302_SEC_ADDR,time_buf[6]);    //秒
	DS1302_WriteByte(DS1302_WEEK_ADDR,time_buf[7]);	  //周 
	DS1302_WriteByte(DS1302_CHARGER_ADDR,0xA5);//打開充電功能 選擇2K電阻充電方式
	DS1302_WriteByte(DS1302_CONTROL_ADDR,0x80);//打開寫保護     
}

//從DS1302讀出時鐘數(shù)據(jù)
void DS1302_ReadTime(void)  
{
	time_buf[1]=DS1302_ReadByte(DS1302_YEAR_ADDR);          //年 
	time_buf[2]=DS1302_ReadByte(DS1302_MONTH_ADDR);         //月 
	time_buf[3]=DS1302_ReadByte(DS1302_DAY_ADDR);           //日 
	time_buf[4]=DS1302_ReadByte(DS1302_HOUR_ADDR);          //時 
	time_buf[5]=DS1302_ReadByte(DS1302_MIN_ADDR);           //分 
	time_buf[6]=(DS1302_ReadByte(DS1302_SEC_ADDR))&0x7f;    //秒，屏蔽秒的第7位，避免超出59
	time_buf[7]=DS1302_ReadByte(DS1302_WEEK_ADDR);          //周 	
}

//主函數(shù)
void DS1302_GetTime(DS1302_Time_t* time)
{ 
    DS1302_ReadTime(); //讀取時間
    time->year=(time_buf[0]>>4)*1000+(time_buf[0]&0x0F)*100+(time_buf[1]>>4)*10+(time_buf[1]&0x0F); //計算年份
    time->month=(time_buf[2]>>4)*10+(time_buf[2]&0x0F);  //計算月份
    time->day=(time_buf[3]>>4)*10+(time_buf[3]&0x0F);    //計算日期
    time->hour=(time_buf[4]>>4)*10+(time_buf[4]&0x0F);   //計算小時
    time->minute=(time_buf[5]>>4)*10+(time_buf[5]&0x0F); //計算分鐘
    time->second=(time_buf[6]>>4)*10+(time_buf[6]&0x0F); //計算秒鐘
    time->week=(time_buf[7]&0x0F);                       //計算星期
  //printf("時間:%d-%d-%d %d:%d:%d %d n",TimeData.year,TimeData.month,TimeData.day,TimeData.hour,TimeData.minute,TimeData.second,TimeData.week);																												
}

ds1302.h

參數(shù)定義

#ifndef __ds1302_H 
#define __ds1302_H  
 
#include "sys.h" 
/*
DS1302接口:
	VCC -> 5.0/3.3
	GND -> GND
	GPIOB_14 ->DS1302_RST
	GPIOB_13 ->DS1302_DAT
	GPIOB_12 ->DS1302_CLK
*/
/* 定義LED連接的GPIO端口, 用戶只需要修改下面的代碼即可改變控制的LED引腳 */
#define CE_GPIO_PORT    		GPIOB		              /* GPIO端口 */
#define CE_GPIO_CLK 	    	RCC_APB2Periph_GPIOB		/* GPIO端口時鐘 */
#define CE_GPIO_PIN					GPIO_Pin_14			        /* 連接到SCL時鐘線的GPIO */
#define SCLK__GPIO_PORT    	GPIOB		              /* GPIO端口 */
#define SCLK_GPIO_CLK 	    RCC_APB2Periph_GPIOB		/* GPIO端口時鐘 */
#define SCLK__GPIO_PIN			GPIO_Pin_12			        /* 連接到SCL時鐘線的GPIO */
#define DATA__GPIO_PORT    	GPIOB		              /* GPIO端口 */
#define DATA_GPIO_CLK 	    RCC_APB2Periph_GPIOB		/* GPIO端口時鐘 */
#define DATA__GPIO_PIN			GPIO_Pin_13			        /* 連接到SCL時鐘線的GPIO */

//DS1302引腳定義,可根據(jù)實際情況自行修改端口定義
//#define DS1302_OutPut_Mode() {GPIOB->CRL &= 0xF0FFFFFF;GPIOB->CRL |= 0x03000000;}//將 GPIOA 口的 PA6 引腳設置成推挽輸出模式，并清空了其他引腳的配置
//#define DS1302_InPut_Mode()  {GPIOB->CRL &= 0xF0FFFFFF;GPIOB->CRL |= 0x08000000;}//PA7 引腳既可以作為普通的 GPIO 輸出口

#define DS1302_IN  PBin(13)
#define DS1302_OUT PBout(13)
#define DS1302_RST PBout(14)
#define DS1302_CLK PBout(12)

typedef struct TIMEData
{
	u16 year;
	u8  month;
	u8  day;
	u8  hour;
	u8  minute;
	u8  second;
	u8  week;
}DS1302_Time_t;
//創(chuàng)建TIMEData結構體方便存儲時間日期數(shù)據(jù)


void DS1302_Init(void);
void DS1302_WriteByte(u8 addr,u8 data);
u8   DS1302_ReadByte(u8 addr);
void DS1302_WriteTime(void);
void DS1302_ReadTime(void);
void DS1302_GetTime(DS1302_Time_t* time);

 
#endif

四、參考

基于STM32的DS1302時鐘模塊驅動程序https://blog.csdn.net/qq_43270506/article/details/104952746?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=stmDS1302&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-4-104952746.142%5Ev96%5Epc_search_result_base7&spm=1018.2226.3001.4187

STM32基于標準庫工程驅動DS1302https://blog.csdn.net/weixin_42880082/article/details/129941871?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=stm%20DS1302&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~sobaiduweb~default-4-129941871.nonecase&spm=1018.2226.3001.4450

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