51单片机时钟编程（51单片机时钟电路作用）

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开发板实图：
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DS1302是由美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能
RTC(Real Time Clock)：实时时钟，是一种集成电路，通常称为时钟芯片

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原理图如下：
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左侧部分为晶振部分，提供晶振源

VCC2：主电源
VCC1：备用电池
GND：电源接地
X1、X2：接晶振部分，
CS：芯片使能
I/O：数据输入/输出
SCLK：上升沿串行时钟

内部结构图如下：
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电源控制：提供电源
晶振源：实现实时时钟的时间改变
时钟存储：存储年、月、日、周、时、分、秒信息
命令控制逻辑：控制本次操作为读取/写入，选择对象(年、月、日…)
输入移位寄存器：输入命令/数据

DS1302实现实时时钟的原理如下：

时钟存储有年月日等信息，晶振源提供晶振频率，让时钟存储的信息每秒加一

我们可以通过命令控制逻辑，告诉DS1302我们是要读出时钟存储的时间信息，还是覆写时间信息。覆写后的时间依然可以依靠晶振频率实现实时

读出和输入覆写都通过I/O口

时钟存储的时间信息并不是十六进制数，而是BCD码

BCD码(Binary Coded Decimal)，用4位二进制数表示1位十进制数

例：0001 0011表示13，前四个二进制为1，后四个二进制为3，组合在一起就是13
例：1000 0101表示85，前四个二进制为8，后四个二进制位为5，组合在一起为85
例：0001 1010不合法，因为BCD码规定4位二进制只能表示0 ~ 9

读出还是写入，通过命令控制逻辑，对年月日哪个时间信息进行操作，也是通过命令控制逻辑

命令控制逻辑通过命令字控制

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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 到位 5 表示输入输出的指定寄存器，例如 00000 为秒寄存器，00001 为分钟寄存器，00010 为小时寄存器
LSB(位 0) 在逻辑 0 时为写操作，逻辑 1 时为读操作

下图给出地址定义：
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左侧两列分别是相应寄存器的读/写命令字

例如，秒寄存器写操作
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位 7固定为1，位6 = 0 表示时钟模式，A0 ~ A5: 00000 选择秒寄存器，位0 = 0 表示读操作

因为同一寄存器的读/写操作只有在位 0 有所区别，写操作 = 1，读操作 = 0，所以

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命令字和写入的时间数据都要通过，I/O口单次传输的数据是一位，然后通过 SCLK = 1，将数据写入移位寄存器

时序控制图如下：

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CE：所有数据传输开始驱动 CE 输入高，即 CE = 1。CE实现两个功能：第一，CE 开启允许对地址/命令序列的移位寄存器进行读写的控制逻辑；第二，CE 信号为单字节和多字节 CE 数据数据传输提供了终止的方法
当 SCLK = 1 上升沿时，的数据会被写入移位寄存器
数据输入：输入写命令后，接下来的 8 个 SCLK 周期的数据字节被输入。
- 数据输入以位 0 开始。如存储15，BCD码 = 15 = 0001 0101。从最低位的1开始传输
数据输出：输入读命令后的 8 个 SCLK 周期，输出一个数据字节。
- 注意第一个数据位的传送发生在命令字节被写完后的第一个下降沿
- 数据输出从位 0 开始

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首先对串口号和命令字进行定义，方便使用

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此处只定义了写命令字，

接下来封装向DS1302写数据和读数据的操作

根据时序图，要先写入命令字，再写入数据
每一位数据都通过输入，在 SCLK = 1 上升沿时写入移位寄存器
写入的数据要由十进制转为BCD码

根据时序图，要先写入命令字，再读出数据
命令字数据通过输入，在 SCLK = 1 上升沿时写入移位寄存器
读出数据通过输出，在 SCLK = 0 下降沿读出
读出的数据要由BCD码转为十进制

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使用一个数组存储时间信息

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还可以封装一个初始化函数，因为单片机启动和复位时，所有 I/O 都为高电平，但我们没有对DS1302操作时，CE 和 SCLK 都应为低电平

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DS1302 模块实现对实时时钟的控制
再使用 LCD1602 模块显示时间
LCD1602模块代码：Gitee 的和

完整项目代码：Gitee：实时时钟

效果如下：
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此处暂不讲解，项目链接：Gitee：可调节时钟

效果如下：

以上就是本篇博客的所有内容，感谢你的阅读
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