基于DS1302電子時鐘的設(shè)計(jì)

馮大捷

(海南師范大學(xué)自動化系 海南 ?？?571158)

在很多單片機(jī)系統(tǒng)中都要求帶有實(shí)時時鐘電路，如數(shù)據(jù)記錄儀表、數(shù)字鐘。本論文介紹了利用時鐘芯片DS1302來制作電子時鐘。利用時鐘芯片DS1302制作的電子時鐘最大的優(yōu)點(diǎn)是精度高，能完整的提供秒、分、時、日、星期、月、年的信息，并且每個月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整。

1 電子時鐘系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

圖1 DS1302電子時鐘系統(tǒng)硬件電路

DS1302電子時鐘電路如圖1所示，該系統(tǒng)主要由AT89C51單片機(jī)、時鐘芯片DS1302及液晶顯示器1602三大部分組成。在此系統(tǒng)中，DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能，低功耗的實(shí)時時鐘芯片。系統(tǒng)的工作原理是單片機(jī)通過讀取DS1302寄存器的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)顯示在1602液晶顯示器上。

圖2 DS1302外部引腳圖

圖3 電子時鐘系統(tǒng)程序流程圖

DS1302時鐘芯片簡介

DS1302是DALLAS公司堆出的涓流充電時鐘芯片，可以通過串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。DS1302與單片機(jī)之間的通信，僅需三根I/O線：復(fù)位（RET）、I/O 數(shù)據(jù)線、串行時鐘（SCLK），DS1302 外部引腳如圖2所示。

2 電子時鐘系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在軟件設(shè)計(jì)方面，采用C語言編寫DS1302初始化、讀寫時序，LCD1602初始化及LCD1602顯示子程序，軟件流程圖如圖3所示。

2.1 DS1302 讀寫時序

在DS1302時鐘芯片與單片機(jī)的通信過程中，一個時鐘周期是一個上升沿序列，緊跟著一個下降沿。對于數(shù)據(jù)的輸入，在時鐘周期的上升沿期間，數(shù)據(jù)必須正確；在時鐘周期的下降沿，數(shù)據(jù)位輸出。如果RST的輸入低電平，所有數(shù)據(jù)傳輸中止，I/O引腳變成高阻狀態(tài)，DS1302讀寫時序如圖4所示。

圖4 DS1302讀寫時序圖

2.2 DS1302 讀程序

2.3 DS1302 寫程序

3 電子時鐘系統(tǒng)仿真

圖5 電子時鐘系統(tǒng)仿真結(jié)果

采用英國Labcenter electronics開發(fā)的Proteus軟件對該電子時鐘系統(tǒng)進(jìn)行仿真，仿真效果如圖5所示，從DS1302中讀出的數(shù)據(jù)通過LCD1602顯示出來，顯示器的第一行顯示日期和星期，第二行顯示時間。仿真結(jié)果表明，該電子時鐘系統(tǒng)具有電路結(jié)構(gòu)簡單，能顯示出日期、星期和時間。

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