STM32学习大团建-基于STM32F103的DS1302的时钟

1万 · 2023-11-13 23:41

本帖最后由 xyz549040622 于 2023-11-13 23:54 编辑

使用的DS1302模块：

　　DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。DS1302的外部引脚分配如下图所示。DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，因此广泛应用于测量系统中。

　　DS1302的一条指令一个字节8位，其中第七位(即最高位)是固定1，这一位如果是0的话，那写进去是无效的。第六位是选择RAM还是CLOCK的，我前边说过，我们这里主要讲CLOCK时钟的使用，它的RAM功能我们不用，所以如果选择CLOCK功能，第六位是0，如果要用RAM，那第六位就是1。从第五到第一位，决定了寄存器的5位地址，而第零位是读写位，如果要写，这一位就是0，如果要读，这一位就是1，如图15-9所示。

DS1302时钟的寄存器，其中8个和时钟有关的，5位地址分别是00000一直到00111这8个地址，还有一个寄存器的地址是01000，这是涓流充电所用的寄存器，我们这里不讲。在DS1302的数据手册里的地址，直接把第七位、第六位和第零位值给出来了，所以指令就成了80H、81H那些了，最低位是1，那么表示读，最低位是0表示写，如图15-10所示。

寄存器一：最高位CH是一个时钟停止标志位。如果我们的时钟电路有备用电源部分，上电后，我们要先检测一下这一位，如果这一位是0，那说明我们的时钟在系统掉电后，由于备用电源的供给，时钟是持续正常运行的；如果这一位是1，那么说明我们的时钟在系统掉电后，时钟部分不工作了。若我们的Vcc1悬空或者是电池没电了，当我们下次重新上电时，读取这一位，那这一位就是1，我们可以通过这一位判断时钟在单片机系统掉电后是否持续运行。剩下的7位高3位是秒的十位，低4位是秒的个位，这里注意再提一次，DS1302内部是BCD码，而秒的十位最大是5，所以3个二进制位就够了。

寄存器二：bit7没意义，剩下的7位高3位是分钟的十位，低4位是分钟的个位。

寄存器三：bit7是1的话代表是12小时制，是0的话代表是24小时制，bit6固定是0，bit5在12小时制下0代表的是上午，1代表的是下午，在24小时制下和bit4一起代表了小时的十位，低4位代表的是小时的个位。

寄存器四：高2位固定是0，bit5和bit4是日期的十位，低4位是日期的个位。

寄存器五：高3位固定是0，bit4是月的十位，低4位是月的个位。

寄存器六：高5位固定是0，低3位代表了星期。

寄存器七：高4位代表了年的十位，低4位代表了年的个位。这里特别注意，这里的00到99年指的是2000年到2099年。

寄存器八：bit7是一个保护位，如果这一位是1，那么是禁止给任何其他的寄存器或者那31个字节的RAM写数据的。因此在写数据之前，这一位必须先写成0。

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#include"DS1302.h"



 /*****************************************

 * 函数名：void DS1302_GPIOInit(void)

 * 描述  ：    DS1302 GPIO配置

 * 输入  ：

 * 输出  ：无

 * 调用  ：

        CLK---PB5,

        IO--->PB6,

        RES--->PB7,

 *************************************/

void DS1302_GPIOInit(void)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructre;

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);            /*open GPIO  clock*/

  GPIO_InitStructre.GPIO_Pin= GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;

  GPIO_InitStructre.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

  GPIO_InitStructre.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

  GPIO_Init(DS1302_PORT, &GPIO_InitStructre);

}

 /*****************************************

 * 函数名：void DS1302_IO_GPIO(void)

 * 描述  ：    DS1302 之 IO GPIO 输入输出配置

 * 输入  ：FLAG标志位

 * 输出  ：无

* 调用  ：OUT:表示输出，IN:表示输入

          FLAG：

 *************************************/

void DS1302_IO_GPIO(uchar FLAG)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructre;

  //RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);            /*open GPIO  clock*/

    /**********配置数据IO端口 输出 **********/

    if(FLAG==0x01)

  {

    GPIO_InitStructre.GPIO_Pin= GPIO_Pin_6;//配置IO_GPIO

  GPIO_InitStructre.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

  GPIO_InitStructre.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

  GPIO_Init(DS1302_PORT, &GPIO_InitStructre);

  }

    /**********配置数据IO端口 输入**********/

    else if(FLAG==0x00)

  {

     GPIO_InitStructre.GPIO_Pin= GPIO_Pin_6;//配置IO_GPIO

   GPIO_InitStructre.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

   GPIO_InitStructre.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;  //配置上拉输入

   GPIO_Init(DS1302_PORT, &GPIO_InitStructre);

   }

}

  /*****************************************

 * 函数名：void DS1302_delay(u8 dd)

 * 描述  ：简单延时

 * 输入  ：

 * 输出  ：无

 * 调用  ：

 *************************************/

void DS1302_delay(u8 dd)

{

    u8 i;

    for(;dd>0;dd--)

  for(i=110;i>0;i--);

}



  /*****************************************

 * 函数名：void DS1302_Write(uchar add,uchar dat)

 * 描述  ：DS1302写指令和数据

*  输入  ：add:发送地址，dat：所在数据

 * 输出  ：无

 * 调用  ：

 *************************************/

 void DS1302_Write(uchar add,uchar dat)

 {

 uchar i,temp1,temp2;

 temp1=add;

 temp2=dat;

 RES_Set_1;//RET=1;

//发送地址

for(i=0;i<8;i++)

 {

        if(temp1&0x01)

         {IO_Set_1;  }     //IO=1;

        else

        { IO_Reset_0;}   //IO=0;

        temp1=temp1>>1;

        CLK_Set_1;            //CLK=1;

        DS1302_delay(2);

        CLK_Reset_0;    //CLK=0;

  }



//发送数据

for(i=0;i<8;i++)

    {

        /*IO=(temp2>>i)&0x01;这一句代替下面屏蔽的内容  */

        if(temp2&0x01)

         {IO_Set_1;  }     //IO=1;

        else

         { IO_Reset_0;}    //IO=0;

            temp2=temp2>>1;

            CLK_Set_1;            //CLK=1;

            DS1302_delay(2);

            CLK_Reset_0;    //CLK=0;

    }

RES_Reset_0;// RET=0;

 }









/*****************************************

 * 函数名：uchar DS1302_Read(uchar add)

 * 描述  ：DS1302读数据

 *  输入  ：add:发送所在地址

 * 输出  ：

 * 调用  ：

 *************************************/

uchar DS1302_Read(uchar add)

{

  uchar i,suf,temp,mm,nn,value;

   temp=add;

   RES_Set_1;//RET=1;

    //写地址

  for(i=0;i<8;i++)

      {

       if(temp&0x01)

       {IO_Set_1;  }     //IO=1;

      else

         { IO_Reset_0;}    //IO=0;

      temp=temp>>1;

        CLK_Set_1;            //CLK=1;

        DS1302_delay(2);

        CLK_Reset_0;    //CLK=0;

      }

 //读数据



DS1302_IO_GPIO(IN);//配置IO为输入

  for(i=0;i<8;i++)

    {

     suf=suf>>1;//读数据变量

     if(IO_Read)    //IO=1

     {

         suf=suf|0x80;

     }

     else     //IO=0

     {

     suf=suf&0x7f;

     }



        CLK_Set_1;            //CLK=1;

        DS1302_delay(2);

        CLK_Reset_0;    //CLK=0;

    }

    RES_Reset_0;    // RET=0;



DS1302_IO_GPIO(OUT);//配置IO为输出,恢复正常状态

//数据处理转化十进制

mm=suf/16;

nn=suf%16;

value=mm*10+nn;

return value;

}

/*****************************************

 * 函数名：void DS1302_SetTime(uchar *ad)

 * 描述  ：DS1302 写入设置时间

 *  输入  ：add:发送所在地址

 * 输出  ：

 * 调用  ：

 *************************************/

void DS1302_SetTime(uchar *ad)

  {

   DS1302_Write(0x8e,0x00);   //WP=0 允许数据写入DS1302

/**********以下对时分秒的初始化*************/

        DS1302_Write(ds1302_sec_addr,ad[5]);  //秒

        DS1302_Write(ds1302_min_addr,ad[4]);   //分

        DS1302_Write(ds1302_hour_addr,ad[3]);   //时

      /**********以下对年月日的初始化*************/

     DS1302_Write(ds1302_day_addr,ad[2]);

   DS1302_Write(ds1302_month_addr,ad[1]);

      DS1302_Write(ds1302_year_addr,ad[0]);



     DS1302_Write(0x8e,0x80);   //0x8e控制字节地址,bit7=WP WP=1 禁止数据写入DS1302

  }





/*****************************************

 * 函数名： void DS1302_OFF(void)

 * 描述  ：DS1302时间禁止走时

 *  输入  ：

 * 输出  ：

 * 调用  ：

 *************************************/

  void DS1302_OFF(void)

  {

   uchar temp;

   temp=DS1302_Read(0x81);//读取表地址时间

   DS1302_Write(0x8e,0x00);//WP=0 允许数据写入DS1302

   temp=temp|(1<<7);

   DS1302_Write(0x80,temp);//WP=1 禁止数据写入DS1302



  }

/*****************************************

 * 函数名： void DS1302_ON(void)

 * 描述  ：DS1302时间开始运行，走时

 *  输入  ：

 * 输出  ：

 * 调用  ：

 *************************************/

  void DS1302_ON(void)

  {

   uchar temp;

   temp=DS1302_Read(0x81);

   DS1302_Write(0x8e,0x00);//WP=0 允许数据写入DS1302

   temp=temp|(0<<7);

   DS1302_Write(0x80,temp);//WP=0 允许数据写入DS1302



  }













 /*****************************************

 * 函数名：void DS1302_init(uchar *time)

 * 描述  ：    DS1302初始化

 * 输入  ：无

 * 输出  ：无

* 调用  ：

 *************************************/

void DS1302_init(uchar *time)

{

    DS1302_GPIOInit();//GPIO初始化配置

    DS1302_delay(2);

  RES_Reset_0; //RET=0;

  CLK_Reset_0;// CLK=0;

    //下面是对DS1302启动电池，不掉电   设置时间

    DS1302_Write(0x8e,0x00);//WP=0 允许数据写入DS1302

    DS1302_Write(0x90,0xA7);//充电(1个二极管+8K电阻)

    DS1302_Write(0x8E,0X80);//开启保护 WP=1

    if(DS1302_Read(0X81)&0X80)//查询DS302时钟是否启动,如果时钟停止走动：启动时钟+初始化时钟

    {

        DS1302_SetTime(time);//设置设置初始时钟

    }

    //否则跳过



}

 /*****************************************

 * 函数名：void DS1302_Readtime(void)

 * 描述  ：    DS1302时间读出

 * 输入  ：无

 * 输出  ：无

* 调用  ：

 *************************************/

void DS1302_Readtime(void)

{

    label2[0]=DS1302_Read( 0x8D)/10;      //年:十位

    label2[1]=DS1302_Read( 0x8D)%10;      //年:个位

    label2[2]='/';

    label2[3]=DS1302_Read( 0x89)/10;     //月 ：

    label2[4]=DS1302_Read( 0x89)%10;     //月 ：

    label2[5]='/';

    label2[6]=DS1302_Read( 0x87)/10;     //日

    label2[7]=DS1302_Read( 0x87)%10;     //日

    label2[8]=DS1302_Read( 0x85)/10;     //时

    label2[9]=DS1302_Read( 0x85)%10;     //时

    label2[10]=':';

    label2[11]=DS1302_Read( 0x83)/10;     //读分

    label2[12]=DS1302_Read( 0x83)%10;     //读分

    label2[13]=':';

    label2[14]=DS1302_Read( 0x81)/10;     //读秒

    label2[15]=DS1302_Read( 0x81)%10;     //读秒

}

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#ifndef __DS1302_H__

#define __DS1302_H__

#include <stm32f10x.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/***DS1302时钟芯片****************************/

//CLK--->PB5

//IO---->PB6

//RES--->PB7

/****************************/



#define OUT   0x01

#define IN    0x00

extern uchar label2[16];//时间存放数组

//extern uchar Settime[6]={0x17,0x04,0x18,0x16,0x57,0x30}; //设置时间函数

#define DS1302_PORT   GPIOB



#define CLK_Reset_0  GPIOB->BRR=GPIO_Pin_5

#define CLK_Set_1    GPIOB->BSRR=GPIO_Pin_5



#define IO_Reset_0   GPIOB->BRR=GPIO_Pin_6

#define IO_Set_1     GPIOB->BSRR=GPIO_Pin_6



#define RES_Reset_0  GPIOB->BRR=GPIO_Pin_7

#define RES_Set_1    GPIOB->BSRR=GPIO_Pin_7



#define IO_Read   GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6)

/*************************/

#define Time_24_Hour    0x00    //24小时制

#define Time_Start     0x00    //开始走时

//DS1302寄存器操作指令定义时间地址

#define ds1302_sec_addr   0x80       //秒

#define ds1302_min_addr   0x82       //分

#define ds1302_hour_addr  0x84       //时

#define ds1302_day_addr   0x86       //日

#define ds1302_month_addr 0x88       //月

#define ds1302_year_addr  0x8c       //年

/********************/

void DS1302_GPIOInit(void);

void DS1302_IO_GPIO(uchar FLAG);//配置IO的方向

void DS1302_delay(u8 dd);

void DS1302_Write(uchar add,uchar dat);

uchar DS1302_Read(uchar add);

void DS1302_SetTime(uchar *ad);

void DS1302_OFF(void);

void DS1302_ON(void);

void DS1302_init(uchar *time);

void DS1302_Readtime(void);







#endif

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#include "stm32f10x.h"

#include "led.h"

#include "key.h"

#include "usart1.h"

#include "delay.h"

#include "DS1302.h"



#define AHB_INPUT 72



unsigned char uart1_buf[11]={0};

volatile u32 time; // ms 计时变量



u16    t=0,mode=0,flag=0;

u8 label2[16]; //时间存放数组显示格式

u8 Settime[6]={0x20,0x09,0x16,0x20,0x59,0x50};  // 初始时间设置: 年 月 日  时 分 秒



int main(void)

{

    int tt = 0;



    SystemInit();    // 配置系统时钟为72M

    delay_init();

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);            //配置完中断向量表以后才能初始化其他东西

    uart_init(9600);



    TIM2_NVIC_Configuration();                                                     // TIM2 定时配置

    TIM2_Configuration();

    START_TIME;                                                                                     // TIM2 开始计时



    DS1302_init(Settime);                                                                //时间初始化

  DS1302_SetTime(Settime);                                                        //设置初始时间





    while(1)

  {

        tt++;

        if(tt>=3200000)

        {

                tt = 0;

            DS1302_Readtime();

        printf("%lld,",num);

                printf("20");

                printf("%d",label2[0]);

                printf("%d",label2[1]);

                printf("%c",label2[2]);

                printf("%d",label2[3]);

                printf("%d",label2[4]);

                printf("%c",label2[5]);

                printf("%d",label2[6]);

                printf("%d, ",label2[7]);



                printf("%d",label2[8]);

                printf("%d",label2[9]);

                printf("%c",label2[10]);

                printf("%d",label2[11]);

                printf("%d",label2[12]);

                printf("%c",label2[13]);

                printf("%d",label2[14]);

                printf("%d, ",label2[15]);

                printf("%.2f, %.2f ",PM25,PM10);

                printf("%c",0x0d);

                printf("%c",0x0a);

        }



  }

}

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