基于DS1302电子时钟的设计

冯大捷

(海南师范大学自动化系 海南 海口 571158)

在很多单片机系统中都要求带有实时时钟电路，如数据记录仪表、数字钟。本论文介绍了利用时钟芯片DS1302来制作电子时钟。利用时钟芯片DS1302制作的电子时钟最大的优点是精度高，能完整的提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息，并且每个月的天数和闰年的天数可自动调整。

1 电子时钟系统硬件电路设计

图1 DS1302电子时钟系统硬件电路

DS1302电子时钟电路如图1所示，该系统主要由AT89C51单片机、时钟芯片DS1302及液晶显示器1602三大部分组成。在此系统中，DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能，低功耗的实时时钟芯片。系统的工作原理是单片机通过读取DS1302寄存器的数据，然后将数据显示在1602液晶显示器上。

图2 DS1302外部引脚图

图3 电子时钟系统程序流程图

DS1302时钟芯片简介

DS1302是DALLAS公司堆出的涓流充电时钟芯片，可以通过串行接口与单片机进行通信。DS1302与单片机之间的通信，仅需三根I/O线：复位（RET）、I/O 数据线、串行时钟（SCLK），DS1302 外部引脚如图2所示。

2 电子时钟系统软件设计

在软件设计方面，采用C语言编写DS1302初始化、读写时序，LCD1602初始化及LCD1602显示子程序，软件流程图如图3所示。

2.1 DS1302 读写时序

在DS1302时钟芯片与单片机的通信过程中，一个时钟周期是一个上升沿序列，紧跟着一个下降沿。对于数据的输入，在时钟周期的上升沿期间，数据必须正确；在时钟周期的下降沿，数据位输出。如果RST的输入低电平，所有数据传输中止，I/O引脚变成高阻状态，DS1302读写时序如图4所示。

图4 DS1302读写时序图

2.2 DS1302 读程序

2.3 DS1302 写程序

3 电子时钟系统仿真

图5 电子时钟系统仿真结果

采用英国Labcenter electronics开发的Proteus软件对该电子时钟系统进行仿真，仿真效果如图5所示，从DS1302中读出的数据通过LCD1602显示出来，显示器的第一行显示日期和星期，第二行显示时间。仿真结果表明，该电子时钟系统具有电路结构简单，能显示出日期、星期和时间。

［1］刘坤，宋弋，赵红波，等.51单片机C语言应用开发技术大全[M].北京:人民邮电出版社，2008.

［2］王明顺，吴省.可涓流充电的串行实时时钟芯片DS1302及其应用设计[J].电子技术应用，1996，10.

［3］何立民.单片机应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社，1990：133-189.