基于DS1302電子時鐘的設計

馮大捷

(海南師范大學自動化系 海南 海口 571158)

在很多單片機系統中都要求帶有實時時鐘電路，如數據記錄儀表、數字鐘。本論文介紹了利用時鐘芯片DS1302來制作電子時鐘。利用時鐘芯片DS1302制作的電子時鐘最大的優點是精度高，能完整的提供秒、分、時、日、星期、月、年的信息，并且每個月的天數和閏年的天數可自動調整。

1 電子時鐘系統硬件電路設計

圖1 DS1302電子時鐘系統硬件電路

DS1302電子時鐘電路如圖1所示，該系統主要由AT89C51單片機、時鐘芯片DS1302及液晶顯示器1602三大部分組成。在此系統中，DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能，低功耗的實時時鐘芯片。系統的工作原理是單片機通過讀取DS1302寄存器的數據，然后將數據顯示在1602液晶顯示器上。

圖2 DS1302外部引腳圖

圖3 電子時鐘系統程序流程圖

DS1302時鐘芯片簡介

DS1302是DALLAS公司堆出的涓流充電時鐘芯片，可以通過串行接口與單片機進行通信。DS1302與單片機之間的通信，僅需三根I/O線：復位（RET）、I/O 數據線、串行時鐘（SCLK），DS1302 外部引腳如圖2所示。

2 電子時鐘系統軟件設計

在軟件設計方面，采用C語言編寫DS1302初始化、讀寫時序，LCD1602初始化及LCD1602顯示子程序，軟件流程圖如圖3所示。

2.1 DS1302 讀寫時序

在DS1302時鐘芯片與單片機的通信過程中，一個時鐘周期是一個上升沿序列，緊跟著一個下降沿。對于數據的輸入，在時鐘周期的上升沿期間，數據必須正確；在時鐘周期的下降沿，數據位輸出。如果RST的輸入低電平，所有數據傳輸中止，I/O引腳變成高阻狀態，DS1302讀寫時序如圖4所示。

圖4 DS1302讀寫時序圖

2.2 DS1302 讀程序

2.3 DS1302 寫程序

3 電子時鐘系統仿真

圖5 電子時鐘系統仿真結果

采用英國Labcenter electronics開發的Proteus軟件對該電子時鐘系統進行仿真，仿真效果如圖5所示，從DS1302中讀出的數據通過LCD1602顯示出來，顯示器的第一行顯示日期和星期，第二行顯示時間。仿真結果表明，該電子時鐘系統具有電路結構簡單，能顯示出日期、星期和時間。

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