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51单片机综合学习系统之DS1302时钟应用篇

 大家好,通过以前的学习,我们已经对51单片机综合学习系统的使用方法及学习方式有所了解与熟悉,学会了使用AD模数转换的基本知识,体会到了综合学习系统的易用性与易学性,这一期我们将一起学习DS1302时钟的基本原理与应用实例。

    先看一下我们将要使用的51单片机综合学习系统能完成哪些实验与产品开发工作:分别有流水灯,数码管显示,液晶显示,按键开关,蜂鸣器奏乐,继电器控制,IIC总线,SPI总线,PS/2实验,AD模数转换,光耦实验,串口通信,红外线遥控,无线遥控,温度传感,步进电机控制等等。主体系统如图1所示,其配套书本教程《单片机快速入门》如图2所示。

pcb
图1 51单片机综合学习系统主机部分图片

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图2 51单片机综合学习系统配套书本教程——《单片机快速入门》

    上图是我们将要使用的51单片机综合学习系统硬件平台,如图1所示,本期实验我们用到了综合系统主机、板载的DS1302时钟芯片,综合系统其它功能模块原理与使用详见前几期《电子制作》杂志及后期连载教程介绍。

    在很多单片机系统中都要求带有实时时钟电路,如最常见的数字钟、钟控设备、数据记录仪表,这些仪表往往需要采集带时标的数据,同时一般它们也会有一些需要保存起来的重要数据,有了这些数据,便于用户后期对数据进行观察、分析。本小节就介绍市面上常见的时钟芯片DS1302的应用。DS1302是美国DALLAS公司推出的一款高性能、低功耗、带内部RAM的实时时钟芯片(RTC),也就是一种能够为单片机系统提供日期和时间的芯片。通过本小节的学习,我们将会把RTC相关的一些技术粗略介绍一下,然后介绍DS1302与单片机之间的软硬件应用。

DS1302时钟芯片简介

    DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片,内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM,可以通过串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息,每个月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需三根I/O线:复位(RST)、I/O数据线、串行时钟(SCLK)。时钟/RAM的读/写数据以一字节或多达31字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低,保持数据和时钟信息时,功耗小于1mW。

DS1302的内部结构

DS1302的外部引脚功能说明如图3所示:

ds1302

图3 DS1302封装图

X1,X2

32.768kHz晶振引脚

GND

RST

复位

I/O

数据输入/输出

SCLK

串行时钟

VCC1

电池引脚

VCC2

主电源引脚

    DS1302的内部结构如图4所示,主要组成部分为:移位寄存器、控制逻辑、振荡器、实时时钟以及RAM。虽然数据分成两种,但是对单片机的程序而言,其实是一样的,就是对特定的地址进行读写操作。

ds1302

图4 DS1302的内部结构图

    DS1302含充电电路,可以对作为后备电源的可充电电池充电,并可选择充电使能和串入的二极管数目,以调节电池充电电压。不过对我们目前而言,最需要熟悉的是和时钟相关部分的功能,对于其它参数请参阅数据手册。

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