很多電子愛好者都熱衷製作電子時鐘來練手，這些時鐘會使用數碼管、點陣屏、LCD液晶屏、OLED屏、TFT屏等顯示模塊，所使用的RTC時鐘芯片也各不相同，DS1302、DS3231、DS12C887等。通過單片機等MCU驅動RTC模塊，讀取時間數據並交給顯示模塊進行展示，還可以加入按鍵來調節時鐘，可以說是一個非常全面的練手項目。
本篇我們來學習DS1302的使用，通過庫函數來驅動DS1302獲取時間數據。
1. DS1302介紹
DS1302是使用非常廣泛的RTC芯片，它是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片，內部含有一個實時時鐘/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。
主要特性：
- 實時時鐘具有能計算 2100 年之前的秒 分 時 日 日期 星期 月 年的能力 還有閏年調整的能力。
- 31X8 位暫存數據存儲 RAM。
- 串行 I/O 口方式使得管腳數量最少。
- 寬範圍工作電壓 2.0-5.5V。
- 讀/寫時鐘或RAM 數據時有兩種傳送方式單字節傳送和多字節傳送字符組方式。
- 雙電源管用於主電源和備份電源供應。
管腳排列及描述
- X1,X2：32.768KHz晶振引腳
- GND：地
- #RST：復位引腳
- I/O：數據輸入/輸出引腳
- SCLK：串行時鐘引腳
- Vcc1：備用電源引腳，一般接鈕釦電池
- Vcc2：主電源引腳
我們使用的DS1302模塊已經將DS1302時鐘芯片和晶振及鈕釦電池集中在一塊小板子上：
2. 安裝驅動庫
本篇使用DS1302庫來驅動DS1302，無需關心DS1302的讀寫時序及內部寄存器相關信息。DS1302的驅動庫也非常多，這裏使用msparks提供的庫，可以從GitHub上下載。
將下載到的庫進行解壓，然後拷貝到Arduino IDE安裝目錄下的libraries文件夾下。
3. 實驗材料
- Uno R3開發板
- 配套USB數據線
- 公對母杜邦線
- DS1302模塊
4. 實驗步驟
1. 根據原理圖搭建電路圖。
DS1302模塊的VCC和GND連接Uno開發板的3.3V和GND。DS1302模塊的CLK、DAT、RST對應連接Uno開發板的4、3、2引腳。
實驗原理圖如下圖所示：
實物連接圖如下圖所示：
2. 新建sketch，拷貝如下代碼替換自動生成的代碼並進行保存。
#include <DS1302.h>
DS1302 rtc(2, 3, 4); //對應DS1302的RST,DAT,CLK
void initRTCTime(void)//初始化RTC時鐘
{
rtc.writeProtect(false); //關閉寫保護
rtc.halt(false); //清除時鐘停止標誌
Time t(2020, 4, 25, 21, 50, 50, 7); //新建時間對象 最後參數位星期數據，週日爲1，週一爲2以此類推
rtc.time(t);//向DS1302設置時間數據
}
void printTime()//打印時間數據
{
Time tim = rtc.time(); //從DS1302獲取時間數據
char buf[50];
snprintf(buf, sizeof(buf), "%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
tim.yr, tim.mon, tim.date,
tim.hr, tim.min, tim.sec);
Serial.println(buf);
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
//新模塊上電需要設置一次當前時間，
//下載完成後需屏蔽此函數再次下載，否則每次上電都會初始化時間數據
initRTCTime();
}
void loop() {
printTime();
delay(1000);
}
3. 連接開發板，設置好對應端口號和開發板類型，進行程序下載。
5. 實驗現象
打開串口監視器，波特率設置成與程序中一致的9600，會看到輸出時間數據。
由於我們的DS1302模塊帶有鈕釦電池來作爲備用電池，當模塊主供電Vcc掉電後，走時也不會停止。你可以將開發板斷電等待一些時間重新上電，再次打開串口監視器可以看到時間並沒有停止。
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