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日志

基于proteus的51单片机仿真实例八十一、实时时钟芯片DS1302应用实例

热度 1已有 14279 次阅读2010-2-25 16:56 |个人分类:proteus for 51 mcu|

1、DS1302引脚排列:如下图
引脚说明:
1)Vcc1:后备电源,VCC2:主电源。在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时,Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。2)X1、X2:振荡源,外接32.768kHz晶振。
3)RST:复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能:首先,RST接通控制逻辑,允许地址/命令序列送入移位寄存器;其次,RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时,所有的数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc>2.0V之前,RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平。
4)I/O为串行数据输入输出端(双向)。
5)SCLK为时钟输入端。
 
2、 DS1302的控制字节
  DS1302 的控制字如下图所示。
控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入DS1302中,位6如果为0,则表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作,为1表示进行读操作,控制字节总是从最低位开始输出。 
 3、数据输入输出(I/O)
  在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时,数据被写入DS1302,数据输入从低位即位0开始。同样,在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据,读出数据时从低位0位到高位7。
  
DS1302的寄存器
  DS1302有12个寄存器,其中有7个寄存器与日历、时钟相关,存放的数据位为BCD码形式,其日历、时间寄存器及其控制字见数据手册。
  此外,DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302与RAM相关的寄存器分为两类:一类是单个RAM单元,共31个,每个单元组态为一个8位的字节,其命令控制字为C0H~FDH,其中奇数为读操作,偶数为写操作;另一类为突发方式下的RAM寄存器,此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节,命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。
 
4、在keil c51中新建工程ex69,编写如下程序代码,编译并生成ex69.hex文件
//基于DS1302的日历时钟演示实例
#include<reg51.h>     //包含单片机寄存器的头文件
#include<intrins.h>   //包含_nop_()函数定义的头文件
//DS1302相关的变量和引脚定义
unsigned char code digit[10]={"0123456789"};   //定义字符数组显示数字
sbit DATA=P3^6;   //位定义1302芯片的接口,数据输出端定义在P1.1引脚
sbit RST=P3^4;    //位定义1302芯片的接口,复位端口定义在P1.1引脚
sbit SCLK=P3^5;   //位定义1302芯片的接口,时钟输出端口定义在P1.1引脚
//液晶引脚定义
sbit RS=P2^0;           //寄存器选择位,将RS位定义为P2.0引脚
sbit RW=P2^1;           //读写选择位,将RW位定义为P2.1引脚
sbit E=P2^2;            //使能信号位,将E位定义为P2.2引脚
sbit BF=P0^7;           //忙碌标志位,,将BF位定义为P0.7引脚
/*****************************************************
函数功能:延时若干微秒
入口参数:n
***************************************************/
void delaynus(unsigned char n)
{
 unsigned char i;
 for(i=0;i<n;i++);
}
/*****************************************************
函数功能:向1302写一个字节数据
入口参数:x
***************************************************/
void Write1302(unsigned char dat)
{
  unsigned char i;
  SCLK=0;            //拉低SCLK,为脉冲上升沿写入数据做好准备
  delaynus(2);       //稍微等待,使硬件做好准备
  for(i=0;i<8;i++)      //连续写8个二进制位数据
    {
     DATA=dat&0x01;    //取出dat的第0位数据写入1302
  delaynus(2);       //稍微等待,使硬件做好准备
   SCLK=1;           //上升沿写入数据
   delaynus(2);      //稍微等待,使硬件做好准备
   SCLK=0;           //重新拉低SCLK,形成脉冲
   dat>>=1;          //将dat的各数据位右移1位,准备写入下一个数据位
   }
 
 }
/*****************************************************
函数功能:根据命令字,向1302写一个字节数据
入口参数:Cmd,储存命令字;dat,储存待写的数据
***************************************************/
void WriteSet1302(unsigned char Cmd,unsigned char dat)
 {
   RST=0;           //禁止数据传递
   SCLK=0;          //确保写数居前SCLK被拉低
 RST=1;           //启动数据传输
 delaynus(2);     //稍微等待,使硬件做好准备
 Write1302(Cmd);  //写入命令字
 Write1302(dat);  //写数据
 SCLK=1;          //将时钟电平置于已知状态
 RST=0;           //禁止数据传递
 }
/*****************************************************
函数功能:从1302读一个字节数据
入口参数:x
***************************************************/
 unsigned char Read1302(void)
 {
   unsigned char i,dat;
 delaynus(2);       //稍微等待,使硬件做好准备
 for(i=0;i<8;i++)   //连续读8个二进制位数据
  {
    dat>>=1;       //将dat的各数据位右移1位,因为先读出的是字节的最低位
  if(DATA==1)    //如果读出的数据是1
   dat|=0x80;    //将1取出,写在dat的最高位
   SCLK=1;       //将SCLK置于高电平,为下降沿读出
   delaynus(2);  //稍微等待
   SCLK=0;       //拉低SCLK,形成脉冲下降沿
   delaynus(2);  //稍微等待
   } 
  return dat;        //将读出的数据返回
}
 
/*****************************************************
函数功能:根据命令字,从1302读取一个字节数据
入口参数:Cmd
***************************************************/
unsigned char  ReadSet1302(unsigned char Cmd)
 {
  unsigned char dat;
  RST=0;                 //拉低RST
  SCLK=0;                //确保写数居前SCLK被拉低
  RST=1;                 //启动数据传输
  Write1302(Cmd);       //写入命令字
  dat=Read1302();       //读出数据
  SCLK=1;              //将时钟电平置于已知状态
  RST=0;               //禁止数据传递
  return dat;          //将读出的数据返回
}
/*****************************************************
函数功能: 1302进行初始化设置
***************************************************/
void Init_DS1302(void)

   WriteSet1302(0x8E,0x00);                 //根据写状态寄存器命令字,写入不保护指令
   WriteSet1302(0x80,((0/10)<<4|(0%10)));   //根据写秒寄存器命令字,写入秒的初始值
 WriteSet1302(0x82,((0/10)<<4|(0%10)));   //根据写分寄存器命令字,写入分的初始值
 WriteSet1302(0x84,((12/10)<<4|(12%10))); //根据写小时寄存器命令字,写入小时的初始值
 WriteSet1302(0x86,((16/10)<<4|(16%10))); //根据写日寄存器命令字,写入日的初始值
 WriteSet1302(0x88,((11/10)<<4|(11%10))); //根据写月寄存器命令字,写入月的初始值
 WriteSet1302(0x8c,((8/10)<<4|(8%10)));   //根据写小时寄存器命令字,写入小时的初始值
}

/*****************************************************
函数功能:延时1ms
(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒),可以认为是1毫秒
***************************************************/
void delay1ms()
{
   unsigned char i,j; 
  for(i=0;i<10;i++)
   for(j=0;j<33;j++)
    ;  
 }
/*****************************************************
函数功能:延时若干毫秒
入口参数:n
***************************************************/
 void delaynms(unsigned char n)
 {
   unsigned char i;
 for(i=0;i<n;i++)
    delay1ms();
 }
/*****************************************************
函数功能:判断液晶模块的忙碌状态
返回值:result。result=1,忙碌;result=0,不忙
***************************************************/
bit BusyTest(void)
  {
    bit result;
 RS=0;       //根据规定,RS为低电平,RW为高电平时,可以读状态
    RW=1;
    E=1;        //E=1,才允许读写
    _nop_();   //空操作
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();   //空操作四个机器周期,给硬件反应时间 
    result=BF;  //将忙碌标志电平赋给result
   E=0;         //将E恢复低电平
   return result;
  }
/*****************************************************
函数功能:将模式设置指令或显示地址写入液晶模块
入口参数:dictate
***************************************************/
void WriteInstruction (unsigned char dictate)
{  
    while(BusyTest()==1);   //如果忙就等待
  RS=0;                  //根据规定,RS和R/W同时为低电平时,可以写入指令
  RW=0;  
  E=0;                   //E置低电平(根据表8-6,写指令时,E为高脉冲,
                           // 就是让E从0到1发生正跳变,所以应先置"0"
  _nop_();
  _nop_();               //空操作两个机器周期,给硬件反应时间
  P0=dictate;            //将数据送入P0口,即写入指令或地址
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();               //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
  E=1;                   //E置高电平
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();               //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
   E=0;                  //当E由高电平跳变成低电平时,液晶模块开始执行命令
 }
/*****************************************************
函数功能:指定字符显示的实际地址
入口参数:x
***************************************************/
 void WriteAddress(unsigned char x)
 {
     WriteInstruction(x|0x80); //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"
 }
/*****************************************************
函数功能:将数据(字符的标准ASCII码)写入液晶模块
入口参数:y(为字符常量)
***************************************************/
 void WriteData(unsigned char y)
 {
    while(BusyTest()==1); 
   RS=1;           //RS为高电平,RW为低电平时,可以写入数据
   RW=0;
   E=0;            //E置低电平(根据表8-6,写指令时,E为高脉冲,
                     // 就是让E从0到1发生正跳变,所以应先置"0"
   P0=y;           //将数据送入P0口,即将数据写入液晶模块
   _nop_();
   _nop_();
    _nop_();
     _nop_();       //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
   E=1;           //E置高电平
   _nop_();
   _nop_();
   _nop_();
  _nop_();        //空操作四个机器周期,给硬件反应时间
  E=0;            //当E由高电平跳变成低电平时,液晶模块开始执行命令
 }
/*****************************************************
函数功能:对LCD的显示模式进行初始化设置
***************************************************/
void LcdInitiate(void)
{
    delaynms(15);               //延时15ms,首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间
    WriteInstruction(0x38);     //显示模式设置:16×2显示,5×7点阵,8位数据接口
 delaynms(5);                //延时5ms ,给硬件一点反应时间
    WriteInstruction(0x38);
 delaynms(5);               //延时5ms ,给硬件一点反应时间
 WriteInstruction(0x38);     //连续三次,确保初始化成功
 delaynms(5);               //延时5ms ,给硬件一点反应时间
 WriteInstruction(0x0c);     //显示模式设置:显示开,无光标,光标不闪烁
 delaynms(5);               //延时5ms ,给硬件一点反应时间
 WriteInstruction(0x06);     //显示模式设置:光标右移,字符不移
 delaynms(5);                //延时5ms ,给硬件一点反应时间
 WriteInstruction(0x01);     //清屏幕指令,将以前的显示内容清除
 delaynms(5);             //延时5ms ,给硬件一点反应时间
 }
/**************************************************************
以下是1302数据的显示程序
**************************************************************/
/*****************************************************
函数功能:显示秒
入口参数:x
***************************************************/
void DisplaySecond(unsigned char x)
{
 unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
 i=x/10;//取十位
 j=x%10;//取个位    
 WriteAddress(0x49);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
 WriteData(digit[i]);    //将百位数字的字符常量写入LCD
 WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
 delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
 }
/*****************************************************
函数功能:显示分钟
入口参数:x
***************************************************/
void DisplayMinute(unsigned char x)
{
 unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
 i=x/10;//取十位
 j=x%10;//取个位    
 WriteAddress(0x46);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
 WriteData(digit[i]);    //将百位数字的字符常量写入LCD
 WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
 delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
 }
/*****************************************************
函数功能:显示小时
入口参数:x
***************************************************/
void DisplayHour(unsigned char x)
{
 unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
 i=x/10;//取十位
 j=x%10;//取个位    
 WriteAddress(0x43);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
 WriteData(digit[i]);    //将百位数字的字符常量写入LCD
 WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
 delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
 }
 /*****************************************************
函数功能:显示日
入口参数:x
***************************************************/
void DisplayDay(unsigned char x)
{
 unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
 i=x/10;//取十位
 j=x%10;//取个位    
 WriteAddress(0x0c);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
 WriteData(digit[i]);    //将百位数字的字符常量写入LCD
 WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
 delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
 }
 /*****************************************************
函数功能:显示月
入口参数:x
***************************************************/
void DisplayMonth(unsigned char x)
{
 unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
 i=x/10;//取十位
 j=x%10;//取个位    
 WriteAddress(0x09);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
 WriteData(digit[i]);    //将百位数字的字符常量写入LCD
 WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
 delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
 }
/*****************************************************
函数功能:显示年
入口参数:x
***************************************************/
void DisplayYear(unsigned char x)
{
 unsigned char i,j;     //j,k,l分别储存温度的百位、十位和个位
 i=x/10;//取十位
 j=x%10;//取个位    
 WriteAddress(0x06);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示
 WriteData(digit[i]);    //将百位数字的字符常量写入LCD
 WriteData(digit[j]);    //将十位数字的字符常量写入LCD
 delaynms(50);         //延时1ms给硬件一点反应时间   
 }
/*****************************************************
函数功能:主函数
***************************************************/
void main(void)
{
  unsigned char second,minute,hour,day,month,year;      //分别储存苗、分、小时,日,月,年
  unsigned char ReadValue;   //储存从1302读取的数据
  LcdInitiate();             //将液晶初始化
  WriteAddress(0x01);  //写Date的显示地址,将在第1行第2列开始显示
  WriteData('D');      //将字符常量写入LCD
  WriteData('a');      //将字符常量写入LCD
  WriteData('t');      //将字符常量写入LCD
  WriteData('e');      //将字符常量写入LCD
  WriteData(':');      //将字符常量写入LCD
  WriteAddress(0x08);  //写年月分隔符的显示地址, 显示在第1行第9列
  WriteData('-');      //将字符常量写入LCD
  WriteAddress(0x0b);  //写月日分隔符的显示地址, 显示在第1行第12列
  WriteData('-');      //将字符常量写入LCD
  WriteAddress(0x45);  //写小时与分钟分隔符的显示地址, 显示在第2行第6列
  WriteData(':');      //将字符常量写入LCD
  WriteAddress(0x48);  //写分钟与秒分隔符的显示地址, 显示在第2行第9列
  WriteData(':');      //将字符常量写入LCD
  Init_DS1302();       //将1302初始化 
  while(1)
    {
   ReadValue = ReadSet1302(0x81);   //从秒寄存器读数据
     second=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F);//将读出数据转化
   DisplaySecond(second);          //显示秒
   ReadValue = ReadSet1302(0x83);  //从分寄存器读
     minute=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
   DisplayMinute(minute);        //显示分
     ReadValue = ReadSet1302(0x85);  //从分寄存器读
     hour=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
   DisplayHour(hour);              //显示小时
     ReadValue = ReadSet1302(0x87);  //从分寄存器读
     day=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
   DisplayDay(day);                //显示日
   ReadValue = ReadSet1302(0x89);  //从分寄存器读
     month=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
   DisplayMonth(month);            //显示月
   ReadValue = ReadSet1302(0x8d);  //从分寄存器读
     year=((ReadValue&0x70)>>4)*10 + (ReadValue&0x0F); //将读出数据转化
   DisplayYear(year);              //显示年
  }
}
 
5、在proteus中新建仿真文件ex69.dsn,电路原理图如下所示
6、将ex69.hex文件载入at89c51中,注意将晶振频率改为11.0592MHz,启动仿真,观察运行结果。下图是某一时刻程序运行结果

发表评论 评论 (7 个评论)

回复 常见泽1 2011-1-21 00:27
MARK明天再好好看清楚
回复 小小玉泉山 2011-3-23 07:23
我照着你的文章做的,最后仿真怎么实习不了啊!!而且在电气规则检查时出现了错误!!
回复 小小玉泉山 2011-3-23 07:42
你那边还有该程序仿真的原图形吗?要不你发给我!925871401@qq.com
回复 tiankai001 2011-3-23 14:36
小小玉泉山: 你那边还有该程序仿真的原图形吗?要不你发给我!925871401@qq.com
电气规则出错,那你要检查一下电路连接,看看那里连接的不对
回复 何响 2013-6-5 21:57
求仿真原图,hx19921227@163.com,谢谢
回复 tiankai001 2013-11-12 19:12
你照着这个画下来就行了
回复 chenjieat 2014-5-10 15:36
请问时间不走是怎么回事啊?
时间显示出来了,就是不走。

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