DS1302時鐘晶片介紹_DS1302的使用技巧和特點詳解

2020-12-14 電子發燒友

　　DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘晶片，內含有一個實時時鐘/日曆和31 字節靜態RAM，通過簡單的串行接口與單片機進行通信。實時時鐘/日曆電路提供秒、分、時、日、日期、月、年的信息，每月的天數和閏年的天數可自動調整，時鐘操作可通過AM/PM 指示決定採用24 或12 小時格式。

　　DS1302 與單片機之間能簡單地採用同步串行的方式進行通信，僅需用到三個口線：1 RES 復位；2 I/O 數據線；3 SCLK串行時鐘。

　　DS1302時鐘晶片初始化技巧

　　這是一個可以帶備用電池的晶片，放上電池，即使把電源關了，它的時間還是在走的，和電腦一樣呀！這樣的話，如果它的備用電池不斷電，就不用再對它初始化，也就是說一輩子不斷電，這一輩子它只要初始化一次就行了，但是單片機如果斷電再通電，程序又會從頭開始執行，又會執行它的初始化程序，我開始以為只要不破壞它的時鐘數據就行，單片機開機時先讀一次時鐘數據，然後把控制字疊加進去，再寫回去就好了，可試驗了好幾次都不行，每次都是小時的數據不對了。於是在DS1302暫存RAM中設立一個標誌位，只要備用電池不斷電，標誌就不會消失，每次通電開機時，單片機檢測到這個標誌就不再對其初始化

　　

　　DS1302時鐘晶片的特點

　　DS1302是DALLAS（達拉斯）公司出的一款涓流充電時鐘晶片，2001年DALLAS被MAXIM（美信）收購，因此我們看到的DS1302的數據手冊既有DALLAS的標誌，又有MAXIM的標誌，大家了解即可。

　　DS1302實時時鐘晶片廣泛應用於電話、傳真、可攜式儀器等產品領域，他的主要性能指標如下：

　　1、DS1302是一個實時時鐘晶片，可以提供秒、分小時、日期、月、年等信息，並且還有軟體自動調整的能力，可以通過配置AM/PM來決定採用24小時格式還是12小時格式。

　　2.擁有31位元組數據存儲RAM。

　　3.串行I/O通信方式，相對並行來說比較節省IO口的使用。

　　4、DS1302的工作電壓比較寬，大概是2.0V~5.5V都可以正常工作。

　　5.DS1302這種時鐘晶片功耗一般都很低，它在工作電壓2.0V的時候，工作電流小於300nA。

　　6.DS1302共有8個引腳，有兩種封裝形式，一種是DIP-8封裝，晶片寬度（不含引腳）是300mil，一種是SOP-8封裝，有兩種寬度，一種是150mil，一種是208mil。我們看一下DS1302的引腳封裝圖，如圖。

　　

　　DS1302時鐘晶片的結構及工作原理

　　DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。採用三線接口與CPU進行同步通信，並可採用突發方式一次傳送多個字節的時鐘信號或RAM數據。DS1302內部有一個31×8的用於臨時性存放數據的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產品，與DS1202兼容，但增加了主電源/後背電源雙電源引腳，同時提供了對後背電源進行涓細電流充電的能力。

　　

　　DS1302時鐘晶片引腳功能及結構

　　DS1302的引腳排列，其中Vcc1為後備電源，VCC2為主電源。在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續運行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當Vcc2大於Vcc1＋0.2V時，Vcc2給DS1302供電。當Vcc2小於Vcc1時，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復位/片選線，通過把RST輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節或多字節數據的傳送手段。當RST為高電平時，所有的數據傳送被初始化，允許對DS1302進行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數據傳送，I/O引腳變為高阻態。上電運行時，在Vcc≥2.5V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。I/O為串行數據輸入輸出端（雙向），後面有詳細說明。SCLK始終是輸入端。

　　

　　DS1302時鐘晶片的控制字節

　　DS1302 的控制字節的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數據寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日曆時鐘數據，為1表示存取RAM數據;位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位（位0）如為0表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節總是從最低位開始輸出。

　　

　　DS1302時鐘晶片與CPU的連接

　　實際上，在調試程序時可以不加電容器，只加一個32.768kHz 的晶振即可。只是選擇晶振時，不同的晶振，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入DS18B20，同時顯示實時溫度。只要佔用CPU一個口線即可。 LCD還可以換成LED，還可以使用北京衛信傑科技發展有限公司生產的10位多功能8段液晶顯示模塊LCM101，內含看門狗（WDT）/時鐘發生器及兩種頻率的蜂鳴器驅動電路，並有內置顯示RAM，可顯示任意欄位筆劃，具有3－4線串行接口，可與任何單片機、IC接口。功耗低，顯示狀態時電流為2μA （典型值），省電模式時小於1μA，工作電壓為2.4V～3.3V，顯示清晰。

　　

　　結論

　　DS1302 存在時鐘精度不高，易受環境影響，出現時鐘混亂等缺點。DS1302可以用於數據記錄，特別是對某些具有特殊意義的數據點的記錄，能實現數據與出現該數據的時間同時記錄。這種記錄對長時間的連續測控系統結果的分析及對異常數據出現的原因的查找具有重要意義。傳統的數據記錄方式是隔時採樣或定時採樣，沒有具體的時間記錄，因此，只能記錄數據而無法準確記錄其出現的時間；若採用單片機計時，一方面需要採用計數器，佔用硬體資源，另一方面需要設置中斷、查詢等，同樣耗費單片機的資源，而且，某些測控系統可能不允許。但是，如果在系統中採用時鐘晶片DS1302，則能很好地解決這個問題。

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