一．描述

DS1302时钟芯片是由美国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。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。DS1302芯片包含一个用于存储实时时钟/日历的 31 字节的静态 RAM，可通过简单的串行接口与微处理器通讯，将当前的是时钟存于RAM。DS1302芯片对于少于 31 天的月份月末会自动调整,并会自动对闰年进行校正。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。

二．芯片参数

1.芯片特点

• 实时时钟计算年、月、日、时、分、秒、星 期，直到 2100 年，并有闰年调节功能
• 31 x 8 位 通用暂存 RAM
• 串行输入输出，使管脚数最少
• 2.0V 至 5.5V 宽电压范围操作
• 在 2.0V 时工作电流小于 300nA
• 读写时钟或 RAM 数据时有单字节或多字节（脉冲串模式）数据传送方式
• 8 管脚 DIP 封装或可选的 8 管脚表面安装 SO 封装
• 简单的 3 线接口
• 与 TTL 兼容 (VCC = 5V)
• 可选的工业温度范围：-40°C to +85°C

2.引脚说明

DS1302采用的是三线接口的双向数据通信接口，RST是片引脚，低电平有效;SCLK是时钟芯片，为通信提供时钟源；I/O为数据输入输出引脚，用于传输及接收数据；
DS1302还采用了双电源供电模式，VCC1 连接到备用电源，在VCC2主电源失效时保持时间和日期数据.

三．参考电路

DS1302芯片基本电路如上图，其中Y2为32.768k外部晶振，为芯片提供时钟源；P2为备用电池，以保证在主电源掉电后，芯片仍可继续运行；D1为二极管，保证电压的单向导通，防止主电源电压过高烧坏备用电池；R6为上拉电阻，增强信号传输的稳定性。

四．控制程序

1.时钟数据的读写地址

如上图，为DS1302芯片的时钟数据的读和写的地址，也就是说要实现对芯片控制，就是往这些地址上写入或读出数据。其中:
读地址为0x81（秒）, 0x83（分）, 0x85（时）, 0x87（日）, 0x89（月）, 0x8b（星期）, 0x8d（年）；
写地址为0x80（秒）, 0x82（分）, 0x84（时）, 0x86（日）, 0x88（月）, 0x8a（星期）, 0x8c（年）

2.控制时序

DS1302控制软件最基本的操作为写函数和读函数，其次就是实现初始化函数。

(1)读时序

/*******************************************************************************
* 函数功能		   : 读取一个地址的数据
*******************************************************************************/
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;	
}

(2)写时序

/*******************************************************************************
* 函数功能		   : 向DS1302命令（地址+数据）
*******************************************************************************/
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_();
}

（3）初始化

/*******************************************************************************
* 函数功能		   : 初始化DS1302.
*******************************************************************************/
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
}

3.参考例程

实现了DS1302的驱动程序，接下来就可以实现DS1302的报时功能了。

//---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2013年1月1日星期二12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] = {0, 0, 0x12, 0x01, 0x01, 0x02, 0x13};

/*******************************************************************************
* 函数功能		   : 读取时钟信息
*******************************************************************************/
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]);
	}	
}

void main()
{
	LcdInit();
	Ds1302Init();
	while(1)
	{	
		Ds1302ReadTime();       //读取此时的时间
		LcdDisplay();	               //显示时间
	}
	
}

如需DS1302相关资料及例程， 请关注公众号，首页回复DS1302获取资料

时钟芯片DS1302原理图：

 比赛中，官方提供的资源包里会有头文件ds1302.h和源代码ds1302.c。同样是把头文件和源代码添加到工程文件夹当中，然后进行修改即可使用。

代码解析：

修改的地方：在ds1302.c源代码里的延时函数后面增加8到12倍的延时，下面是修改完成之后的代码。

DS1302.c

 /*
  程序说明: DS1302驱动程序
  软件环境: Keil uVision 4.10 
  硬件环境: CT107单片机综合实训平台 8051，12MHz
  日    期: 2011-8-9
*/

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

sbit SCK=P1^7;		
sbit SDA=P2^3;		
sbit RST = P1^3;   // DS1302复位												

unsigned char shijian[]={50,59,23,0,0,0,0};
void Write_Ds1302(unsigned  char temp) 
{
	unsigned char i;
	for (i=0;i<8;i++)     	
	{
		SCK=0;
		SDA=temp&0x01;
		temp>>=1; 
		SCK=1;
	}
}

void Write_Ds1302_Byte( unsigned char address,unsigned char dat )     
{
 	RST=0;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 	SCK=0;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 	RST=1; 	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 	Write_Ds1302(address);
 	Write_Ds1302(dat);
 	RST=0;
}

unsigned char Read_Ds1302_Byte(unsigned char address)
{
 	unsigned char i,temp=0x00;
 	RST=0;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 	SCK=0;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 	RST=1;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 	Write_Ds1302(address);
 	for (i=0;i<8;i++)
{
		SCK=0;
		temp>>=1;
 		if(SDA)
 		temp|=0x80;
 		SCK=1;
}
 	RST=0;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
 	SCK=0;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
	SCK=1;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
	SDA=0;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
	SDA=1;	_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
	return (temp);
}

添加的代码：

void DS_init(void)       //初始化,要在头文件里面进行定义
{
	unsigned char i,add;
	add=0x80;
	Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x00);
	for(i=0;i<7;i++)
	{
		Write_Ds1302_Byte(add,(shijian[i]/10<<4)|(shijian[i]%10));
		add=add+2;
	}
	Write_Ds1302_Byte(0x8e,0x80);
}
void DS_get(void)  //要在头文件里面进行定义
{
	unsigned char i,add,dat;
	add=0x81;
	for(i=0;i<7;i++)
	{
		dat=Read_Ds1302_Byte(add);
		shijian[i]=dat/16*10+dat%16;
		add=add+2;
	}
}

DS1302.h

#ifndef __DS1302_H
#define __DS1302_H

void Write_Ds1302(unsigned char temp);
void Write_Ds1302_Byte( unsigned char address,unsigned char dat );
unsigned char Read_Ds1302_Byte( unsigned char address );
void DS_init(void);        
void DS_get(void);         
#endif

实现的功能程序：

#include <STC15F2K60S2.H>
#include <intrins.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
	
uchar SMG_duanma[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xBF,0xFF};
uchar yi,er,san,si,wu,liu,qi,ba;

unsigned char shijian[7];
void Allinit(void);
void Delayms(int ms);
void Display1(uchar yi,uchar er);
void Display2(uchar san,uchar si);
void Display3(uchar wu,uchar liu);
void Display4(uchar qi,uchar ba);
void DS1302_Init(void);
void DS1302_Get(void);

void main(void)
{
	 Allinit();
	DS1302_Init();
//	yi=2;er=0;san=2;si=2;wu=0;liu=3;qi=2;ba=0;
	while(1)
	{
		DS1302_Get();
		yi=shijian[2]/10; er=shijian[2]%10;san=21;
		si=shijian[1]/10;wu=shijian[1]%10;liu=21;
		qi=shijian[0]/10;ba=shijian[0]%10;
		
		Display1(yi,er);
		Display2(san,si);
		Display3(wu,liu);
		Display4(qi,ba);
	}
}
void Display1(uchar yi,uchar er)
{
	P2=0xC0;
	P0=0x01;
	P2=0xE0;
	P0=SMG_duanma[yi];
	Delayms(1);
	
	P2=0xC0;
	P0=0x02;
	P2=0xE0;
	P0=SMG_duanma[er];
	Delayms(1);
}
void Display2(uchar san,uchar si)
{
	P2=0xC0;
	P0=0x04;
	P2=0xE0;
	P0=SMG_duanma[san];
	Delayms(1);
	
	P2=0xC0;
	P0=0x08;
	P2=0xE0;
	P0=SMG_duanma[si];
	Delayms(1);
}
void Display3(uchar wu,uchar liu)
{
	P2=0xC0;
	P0=0x10;
	P2=0xE0;
	P0=SMG_duanma[wu];
	Delayms(1);
	
	P2=0xC0;
	P0=0x20;
	P2=0xE0;
	P0=SMG_duanma[liu];
	Delayms(1);
}
void Display4(uchar qi,uchar ba)
{
	P2=0xC0;
	P0=0x40;
	P2=0xE0;
	P0=SMG_duanma[qi];
	Delayms(1);
	
	P2=0xC0;
	P0=0x80;
	P2=0xE0;
	P0=SMG_duanma[ba];
	Delayms(1);
}
void Allinit(void)
{
	P2=0xA0;
	P0=0x00;
	
	P2=0xC0;
	P0=0xFF;
	P2=0xE0;
	P0=0xFF;
	
	P2=0x80;
	P0=0xFF;
}
void Delayms(int ms)
{
	int i,j;
	for(i=0;i<ms;i++)
		for(j=845;j>0;j--);
}

参考链接

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概述

  DS1302时钟芯片是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，是基于上一代芯片DS1202且与DS1202相兼容。首先来看看它的特性。

  总结来说：

• 内部含有一个实时时钟/日历和31字节的静态RAM。
• 通过串行接口与单片机通信，使用引脚较少。
• 实时时钟/日历可以提供秒、分、时、日、周、月、年等信息，且每月的天数和闰年的天数都可以自动调整。时钟可以设置为24或12小时格式。【牛批！】
• 具有双电源，一个主，一个备用（这也是相比于DS1202的改进之处），据说功耗很低。

引脚与内部结构

引脚定义

  其中CE引脚有一些也被称为RST复位引脚，但功能是一样的。

常用电路

  一般如果不需要备用电源VCC1可以不接。

内部寄存器及RAM分布

  前面提到，DS1302中，有寄存器（共12个，其中7个与时钟有关）和31个字节的RAM，它们的地址及内部数据对应如下表所示

• 前两列代表寄存器读和写时的命令字，相当于是一个地址标识【后面有详解】，BIT7-BIT0为寄存器各位的内容及其代表的含义，最后一列为寄存器中具有数值含义的值的范围。
• 10 Seconds代表秒的十位数，其他类比。（所以这些用来表示时钟的寄存器属于BCD码）
• 第一个秒寄存器的CH位为0时正常工作，为1时时钟停振，进入低功耗状态。
• 小时寄存器 BIT 7位用来选择是12小时制还是24小时制。BIT7 = 0时为24小时制，此时BIT5、BIT4组成小时的十位；当BIT7=1时，为12小时制，BIT4为小时的十位，BIT5指示AM还是PM（0为AM，上午；1为PM，下午）
• 倒数第二个寄存器为写保护寄存器，其中的WP位为1时，有写保护，DS1302只能读不能写。因此在对DS1302写入数据时，要把WP位清零。
• 最后一个寄存器为涓细电流充电设置寄存器，当主电源掉电时，DS1302会马上调用备用电源供电，该寄存器就是设置备用电源的。只有当四个TCS位为1010时，才会启动涓细电流充电。而两个DS位和两个RS位是用来设置充电的二极管数量和电阻阻值的，具体翻阅英文手册。

RAM
  和寄存器一样，31个字节的RAM也有它独立的读写地址，如下图所示。

工作时序

  了解完了内部结构，接下来就是它的工作时序了，可以说是使用单片机控制最为重要的一环。
  根据DS1302的概述，我们可以总结出它的使用方法：将各种数据写入DS1302的寄存器，以设置它当前的时间以及格式。然后DS1302会按照设置情况运转，如果需要制作电子钟，就用单片机将其寄存器内的数据读出显示即可。
  因此关键在于写入数据以及读出数据两个过程。其时序图如下图所示。

• 从图中我们可以看出，每次写入/读出数据，都必须先写入一个命令字节，其命令字节在内部寄存器中已有完整记录。而且每次只能写入/读出一个字节，即单字节写入/读出。
• 在写入命令字时，我们可以发现都是上升沿时IO引脚写入数据，在数据段写入时，是下降沿IO引脚锁存数据；数据段读入数据时，是上升沿锁存数据。

扩展：其他寄存器和RAM
  在DS1302中，还有一个寄存器是用来设置时钟脉冲串的，其地址为BFH（读），BEH（写），设置该寄存器时，可以实现寄存器数据的连续读写，即写入一个命令字，之后连续写入多个字节数据。和单字节写入正好相对，属于另一种写入方式，但一般很少用。还有一个是RAM读写脉冲串设置，功能和时钟脉冲串设置寄存器一样，地址是FFH（读），FEH（写），设置该字节，也可以实现RAM的多字节连续写入。

例程（51单片机）

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;   //类型定义
//---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] = {0, 0, 0x12, 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]);
	}
}

注意时钟引脚上升沿和下降沿的设定