DS1302是Dallas公司生產(chǎn)的一種實時時鐘芯片。它通過串行方式與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，能夠向單片機(jī)提供包括秒、分、時、日、月、年等在內(nèi)的實時時間信息，并可對月末日期、閏年天數(shù)自動進(jìn)行調(diào)整；它還擁有用于主電源和備份電源的雙電源引腳，在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。另外，它還能提供31字節(jié)的用于高速數(shù)據(jù)暫存的RAM。鑒于上述特點，DS1302已在許多單片機(jī)系統(tǒng)中得到應(yīng)用，為系統(tǒng)提供所需的實時時鐘信息。
一、 DS1302的主要特性
1. 引腳排列
500)this.width=500 border=0>
圖1 DS1302引腳排列圖
DS1302的引腳排列如圖1所示，各引腳的功能如下：
X1，X2——32768Hz晶振引腳端；
RST——復(fù)位端；
I/O——數(shù)據(jù)輸入/輸出端；
SCLK——串行時鐘端；
GND——地；
VCC2，VCC1——主電源與后備電源引腳端。
2. 主要功能
DS1302時鐘芯片內(nèi)主要包括移位寄存器、控制邏輯電路、振蕩器、實時時鐘電路以及用于高速暫存的31字節(jié)RAM。DS1302與單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送依靠RST，I/O，SCLK三根端線即可完成。其工作過程可概括為：首先系統(tǒng)RST引腳驅(qū)動至高電平，然后在作用于SCLK時鐘脈沖的作用下，通過I/O引腳向DS1302輸入地址/命令字節(jié)，隨后再在SCLK時鐘脈沖的配合下，從I/O引腳寫入或讀出相應(yīng)的數(shù)據(jù)字節(jié)。因此,其與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送是十分容易實現(xiàn)的。
二、 時鐘的產(chǎn)生及存在的問題
(1) 在實際使用中，我們發(fā)現(xiàn)DS1302的工作情況不夠穩(wěn)定，主要表現(xiàn)在實時時間的傳送有時會出現(xiàn)誤差，有時甚至整個芯片停止工作。我們對DS1302的工作電路進(jìn)行了分析，其與單片機(jī)系統(tǒng)的連接如圖2所示。從圖中可以看出，DS1302的外部電路十分簡單，惟一外接的元件是32768Hz的晶振。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)外接晶振電路振蕩時，DS1302計時正確；當(dāng)外接晶振電路停振時，DS1302計時停止。因此，我們認(rèn)為32768Hz晶振是造成 DS1302工作不穩(wěn)定的主要原因。
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圖2 DS1302與單片機(jī)系統(tǒng)的連接圖
(2) DS1302時鐘的產(chǎn)生基于外接的晶體振蕩器，振蕩器的頻率為32768Hz。該晶振通過引腳X1、X2直接連接至DS1302，即DS1302是依靠外部晶振與其內(nèi)部的電容配合來產(chǎn)生時鐘脈沖的。由于DS1302在芯片本身已經(jīng)集成了6pF的電容，所以，為了獲得穩(wěn)定可靠的時鐘，必須選用具有6pF負(fù)載電容的晶振。
然而，許多人在選用晶振時僅僅注意了晶振的額定頻率值，而忽視了晶振的負(fù)載電容大小，甚至連許多經(jīng)銷商也不能提供所售晶振的負(fù)載電容。所以即使在使用中選用了符合32768Hz的晶振，但如果該晶振的負(fù)載電容與DS1302提供的6pF不一致時，就會影響晶振的起振或?qū)е抡袷庮l率的偏移，出現(xiàn)上述在應(yīng)用中的問題。
三、 利用輔助電容實現(xiàn)負(fù)載匹配
（1） 當(dāng)所選的晶振負(fù)載電容不是6pF時，可以采用增加輔助電容的方法提高或降低DS1302振蕩器的電容性負(fù)載，使之與晶體所需的電容值匹配。如果已知晶體的負(fù)載電容為CI，若CI<6pF，則可以增加一個并聯(lián)電容CS以產(chǎn)生所需的總負(fù)載電容CI，即CI=6pF+CS；若CI>6pF，則可以在晶體的一端增加一個串聯(lián)電容CS，以產(chǎn)生所需的負(fù)載電容CI，即1/CI=1/6pF+1/CS，通過計算即可得出應(yīng)增加的輔助電容大小。輔助電容的接法如圖3所示。
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圖3 CS連接電路圖
（2） 在使用前對晶體的負(fù)載電容并不知道的情況下，通過測定晶體振蕩頻率的方法可以確定該晶體的負(fù)載電容。
對于晶體振蕩器來說，其振蕩頻率與負(fù)載電容之間的關(guān)系是確定的。以本文討論的DS1302使用的32768Hz晶振為例：當(dāng)它工作于所要求的負(fù)載電容時，能較準(zhǔn)確地產(chǎn)生 32768Hz的頻率；當(dāng)它的負(fù)載電容小于6pF時，其振蕩頻率會正向偏移；當(dāng)它的負(fù)載電容大于6pF時，其振蕩頻率就會負(fù)向偏移。因此，對于未知負(fù)載電容的晶體應(yīng)首先采用實驗的方法，在其兩端加入輔助電容使晶體起振，然后用頻率計測出振蕩頻率。若測得頻率大于32768Hz，說明負(fù)載電容偏小；若測得頻率小于32768Hz，說明負(fù)載電容偏大。對輔助電容逐步調(diào)整，最終使振蕩頻率盡可能接近32768Hz，則此時晶體端所接負(fù)載電容的總和就是適合該晶體的負(fù)載電容。
結(jié)論
以上方法經(jīng)我們在實際工作中多次使用，證明確實有效。它放寬了DS1302在使用中對晶振的條件要求，增強(qiáng)了DS1302在工作中的穩(wěn)定性，對DS1302更廣泛地應(yīng)用具有積極的意義。
SECL EQU 30H;;;定義（時。分。秒）
SECH EQU 31H
MINL EQU 32H
MINH EQU 33H
HOURL EQU 34H
HOURH EQU 35H
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH;中斷入口
LJMP TNTT0
ORG 0100H
MAIN:
MOV SECL ,#00H
MOV SECH ,#00H
MOV MINL ,#00H
MOV MINH ,#00H
MOV HOURL,#00H
MOV HOURH,#00H
;;;;;;;;;;;;;;;;;
MOV 36H,#0BH
MOV 37H,#00H
MOV 38H,#00H
MOV 39H,#00H
;;;;;;;;;;;;;;;;
MOV 40H,#00H
;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;定時開關(guān)的地址;
;;;;;;;;;;;;;;;;;
MOV 60H,#00H
MOV 61H,#00H
MOV 62H,#00H
MOV 63H,#00H
MOV 64H,#00H
MOV 65H,#00H
MOV 66H,#00H
MOV 67H,#00H
;;;;;;;;
MOV R5,#00H
MOV R1,#00H
MOV R2,#00H
MOV R3,#02H
MOV R4,#00H
MOV R6,#00H
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;數(shù)碼管的共公端地址;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
MOV 41H,#0FEH
MOV 42H,#0FDH
MOV 43H,#0FBH
MOV 44H,#0F7H
MOV 45H,#0EFH
MOV 46H,#0DFH
SETB P2.7
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
LOOP:
SETB EA
SETB ET0
MOV TMOD,#01H
MOV TL0,#0BH
MOV TH0,#38H
SETB TR0
MOV R0,#18
LJMP CS
CS:
LCALL DIS
LJMP CS
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;
;;;加1子程序;;;
;;;;;;;;;;;;;;;
DIAY1:
MOV TL0,#0BH
MOV TH0,#38H
RETI
TNTT0:;中斷入口;;
DJNZ R0,DIAY1
MOV R0,#18
;;;;;;;;;;
; 秒加1; ;
;;;;;;;;;;
;;低位;;;
MOV A,SECL
SS:INC A
MOV SECL,A
JNB P3.2,AS;;;設(shè)置分
JNB P3.1,HH1;;;設(shè)置時
WWQ:CJNE A,#0AH,DIAY1
MOV SECL,#00H
;;高位;;;;
MOV A,SECH
INC A
MOV SECH,A
CJNE A,#06H,DIAY1
MOV SECH,#00H
;;;;;;;;;;
; 分加1 ;;
;;;;;;;;;;
;;低位;;;
MOV A,MINL
INC A
MOV MINL,A
CJNE A,#0AH,DIAY1
MOV MINL,#00H
;;高位;;;;
MOV A,MINH
INC A
MOV MINH,A
CJNE A,#06H,DIAY1
MOV MINH,#00H
;;;;;;;;;;
; 時加1; ;
;;;;;;;;;;
;;低位;;;
MOV A,HOURL
INC A
INC R1
MOV HOURL,A
CJNE R1,#24,D1
LCALL D2
D1:CJNE A,#0AH,DIAY1
MOV HOURL,#00H
;;高位;;;;
MOV A,HOURH
INC A
MOV HOURH,A
CJNE A,#03H,DIAY1
MOV HOURH,#00H
RET
HH1:LCALL HH
RET
AS:LCALL MM
RET
;;;;;;;;;;;;;;
;;;24小時清0;;
;;;;;;;;;;;;;;
D2:
MOV A,#0AH
MOV R1,#00H
RET;;;結(jié)束加1子程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;動態(tài)掃描時間顯示;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
KK:LCALL ONF7
RET
ONOFF1:LCALL ONOFF
RET
DDD1:JNB P3.3,$
LCALL NUOL1
RET
DIS:;;;秒;;;
JNB P3.0,ONOFF1;;直開關(guān)機(jī)
JNB P3.3,ddd1;;;進(jìn)入鬧鐘設(shè)置
JNB P3.4,KK;;;定時開關(guān)機(jī)
MOV DPTR,#TAB
MOV A,SECL
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,41H
LCALL DIAY
MOV A,SECH
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,42H
LCALL DIAY
;;;;分;;;
MOV A,MINL
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,43H
SETB P0.2
LCALL DIAY
MOV A,MINH
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,44H
LCALL DIAY
;;;;時;;;;;
MOV A,HOURL
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,45H
SETB P0.2
LCALL DIAY
MOV A,HOURH
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,46H
LCALL DIAY
MOV A,MINL
LCCG:;;鈴聲比較;;;;;;;
CJNE A,36H,DF
MOV A,MINH
CJNE A,37H,DF
MOV A,HOURL
CJNE A,38H,DF
MOV A,HOURH
CJNE A,39H,DF
LCALL LC
DF:;;定時開機(jī)比較;;;;;;;
MOV A,MINL
CJNE A,60H,DG
MOV A,MINH
CJNE A,61H,DG
MOV A,HOURL
CJNE A,62H,DG
MOV A,HOURH
CJNE A,63H,DG
LCALL OON
DG:;;定時關(guān)機(jī)比較;;;;;;;
MOV A,SECL
CJNE A,#00H,TT
MOV A,SECH
CJNE A,#00H,TT
MOV A,MINL
CJNE A,64H,TT
MOV A,MINH
CJNE A,65H,TT
MOV A,HOURL
CJNE A,66H,TT
MOV A,HOURH
CJNE A,67H,TT
LCALL OFF
TT:RET;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;
;設(shè)置時鐘,分&時;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;
MM:;;;設(shè)置分;;;;
MOV 30H,#00H
MOV 31H,#00H
MOV A,MINL
INC A
MOV MINL,A
CJNE A,#0AH,DD
MOV MINL,#00H
MOV A,MINH
INC A
MOV MINH,A
CJNE A,#06H,DD
MOV MINH,#00H
HH:;;設(shè)置時;;;
MOV 30H,#00H
MOV 31H,#00H
MOV A,HOURL
INC A
INC R1
MOV HOURL,A
CJNE R1,#24,D4
LCALL D2
D4:CJNE A,#0AH,DD
MOV HOURL,#00H
MOV A,HOURH
INC A
MOV HOURH,A
CJNE A,#03H,DD
MOV HOURH,#00H
DD:LCALL WWQ
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;鈴聲;;;
;;;;;;;;;;;;;;
LC:LCALL DIAY
CLR P2.7
LCALL DELAY
RET;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;按鍵直開關(guān)機(jī)子程序;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
ONOFF:;;
JNB P3.0,$
LCALL DELAY1
LCALL MN
LCALL DELAY
MOV 41H,#0FFH
MOV 42H,#0FFH
MOV 43H,#0FFH
MOV 44H,#0FFH
MOV 45H,#0FFH
MOV 46H,#0FFH
DJNZ R3,END1
LCALL DELAY1
MOV 41H,#0FEH
MOV 42H,#0FDH
MOV 43H,#0FBH
MOV 44H,#0F7H
MOV 45H,#0EFH
MOV 46H,#0DFH
MOV R3,#02H
END1:LJMP SS
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;按鍵響聲;;
;;;;;;;;;;;;
MN:CLR P2.7
LCALL DIAY
RET;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;定時開關(guān)機(jī)子程序;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;
ONF7:JNB P3.4,$
LCALL MN
LCALL DELAY
ONF:;;;開設(shè)置;;;;;
JNB P3.0,ONF3;跳到關(guān)設(shè)置
JNB P3.4,ON1;分設(shè)置
JNB P3.3,ON2;時設(shè)置
LCALL ON5;;顯示分
LCALL ON6;;顯示時
LJMP ONF
ONF3:;;關(guān)設(shè)置;;;;
JNB P3.0,$
LCALL MN
ONF1:
JNB P3.0,EE;;返回;;
JNB P3.4,ON3;分設(shè)置
JNB P3.3,ON4;時設(shè)置
LCALL ON7;;顯示分
LCALL ON8;;顯示時
LJMP ONF1
EE:JNB P3.0,$
LCALL MN
LJMP CS
RET
ON1:;;;開機(jī)分設(shè)置加1;;
JNB P3.4,$
LCALL MN
MOV A,60H
INC A
MOV 60H,A
CJNE A,#0AH,ONF5
MOV 60H,#00H
MOV A,61H
INC A
MOV 61H,A
CJNE A,#06H,ONF5
MOV 61H,#00H
ONF5:LJMP ONF
ON2:;;;開機(jī)時設(shè)置加1;;
JNB P3.3,$
LCALL MN
MOV A,62H
INC A
INC R4
MOV 62H,A
CJNE R4,#24,FF
LCALL ON69
FF:CJNE A,#0AH,ONF5
MOV 62H,#00H
MOV A,63H
INC A
MOV 63H,A
CJNE A,#03H,ONF5
MOV 63H,#00H
LJMP ONF
ON69:;24小時清0
MOV A,#0AH
MOV R4,#00H
RET
ON3:;;關(guān)機(jī)分設(shè)置加1;;
JNB P3.4,$
LCALL MN
MOV A,64H
INC A
MOV 64H,A
CJNE A,#0AH,ONF6
MOV 64H,#00H
MOV A,65H
INC A
MOV 65H,A
CJNE A,#06H,ONF6
MOV 65H,#00H
ONF6:LJMP ONF1
ON4:;;關(guān)機(jī)時設(shè)置加1;;
JNB P3.3,$
LCALL MN
MOV A,66H
INC A
INC R5
MOV 66H,A
CJNE R5,#24,FF11
LCALL FF22
FF11:CJNE A,#0AH,ONF0
MOV 66H,#00H
MOV A,67H
INC A
MOV 67H,A
CJNE A,#03H,ONF0
MOV 67H,#00H
ONF0:LJMP ONF1
FF22:;24小時清0
MOV A,#0AH
MOV R5,#00H
RET
ON5:;;開機(jī)顯示分 ;
MOV DPTR,#TAB
MOV A,60H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,43H
LCALL DIAY
MOV A,61H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,44H
LCALL DIAY
RET
ON6:;;開機(jī)顯示時 ;
MOV DPTR,#TAB
MOV A,62H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
SETB P0.2
MOV P2,45H
LCALL DIAY
MOV A,63H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
SETB P0.2
MOV P2,46H
LCALL DIAY
RET
ON7:;;關(guān)機(jī)顯示分 ;
MOV DPTR,#TAB
MOV A,64H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
SETB P0.2
MOV P2,43H
LCALL DIAY
MOV A,65H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
SETB P0.2
MOV P2,44H
LCALL DIAY
RET
ON8:;;關(guān)機(jī)顯示時 ;
MOV DPTR,#TAB
MOV A,66H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
SETB P0.2
MOV P2,45H
LCALL DIAY
MOV A,67H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
SETB P0.2
MOV P2,46H
LCALL DIAY
RET
OFF:;;定時關(guān)機(jī)
MOV 41H,#0FFH
MOV 42H,#0FFH
MOV 43H,#0FFH
MOV 44H,#0FFH
MOV 45H,#0FFH
MOV 46H,#0FFH
RET
OON:;;定時開機(jī)
MOV 41H,#0FEH
MOV 42H,#0FDH
MOV 43H,#0FBH
MOV 44H,#0F7H
MOV 45H,#0EFH
MOV 46H,#0DFH
RET;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;
;鈴聲設(shè)置;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;
DDD:
JNB P3.0,$
LCALL MN
LJMP CS;;返回;;
RET
NUOL1:
MOV 36H,#0BH
NUOL:
JNB P3.0,DDD;;返回;;
JNB P3.4,WW1;跳設(shè)置分
JNB P3.3,WW2;跳設(shè)置時
LCALL NUOL2;;跳顯示分
LCALL NUOL3;;跳顯示時
LJMP NUOL
WW1: ;;設(shè)置分
JNB P3.4,$
LCALL MN
MOV A,36H
INC A
MOV 36H,A
CJNE A,#0AH,NUOL
MOV 36H,#00H
MOV A,37H
INC A
MOV 37H,A
CJNE A,#06H,NUOL
MOV 37H,#00H
LJMP NUOL
WW2:;;設(shè)置時
JNB P3.3,$
LCALL MN
MOV A,38H
INC A
INC R2
MOV 38H,A
CJNE R2,#24,D0
LCALL D9
D0:CJNE A,#0AH,NUOL
MOV 38H,#00H
MOV A,39H
INC A
MOV 39H,A
CJNE A,#03H,NUOL
MOV 39H,#00H
LJMP NUOL
D9:;24小時清0
MOV A,#0AH
MOV R2,#00H
MOV 36H,#00H
MOV 37H,#00H
RET
NUOL2:;;顯示分
MOV DPTR,#TAB
MOV A,36H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,43H
LCALL DIAY
MOV A,37H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,44H
LCALL DIAY
RET
NUOL3:;;顯示分
MOV DPTR,#TAB
MOV A,38H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,45H
LCALL DIAY
MOV A,39H
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
MOV P2,46H
LCALL DIAY
RET;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;
;延時& ;;;;;;
;;;;;;;;;;;;
DELAY:;延時子程序.
MOV R7,#0AH
D7:MOV R6,#0FFH;
Dp:DJNZ R6,Dp
DJNZ R7,D7;
RET;
DIAY:
MOV R6,#05H
T2:MOV R7,#0FFH
DJNZ R7,$
DJNZ R6,T2
RET
DELAY1:;延時子程序.
MOV R7,#0FFH
D71:MOV R6,#0FFH;
Dp1:DJNZ R6,Dp1
DJNZ R7,D71;
RET;
TAB:
DB 0EBH,081H,0DAH,0D9H,0B1H
DB 079H,07BH,0C1H,0FBH,0F9H
RET
END