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基于ds1302的電子日歷系統(tǒng)在硬件選擇上主要采用AT89S51作為主控制系統(tǒng)；DS1302提供時(shí)鐘；DS18B20作為數(shù)字式溫度傳感器；LCD1602液晶屏作為顯示。
AT89C51單片機(jī)
單片機(jī)最小系統(tǒng)
AT89C51單片機(jī)采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM存儲(chǔ)空間，相對(duì)于本設(shè)計(jì)而言程序空間完全夠用。能于3V的超低壓工作，而且與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容，而且運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)具備ISP在線編程技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，避免芯片的多次拔插對(duì)芯片造成的損壞。
ds1302
DS1302與單片機(jī)的連接
DS130是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振。而且DS1302有使用壽命長(zhǎng)，誤差小等優(yōu)點(diǎn)。
1602LCM點(diǎn)陣液晶顯示屏
LCM1602與單片機(jī)的連接
LCD液晶顯示屏，液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字，圖形，顯示多樣，清晰可見(jiàn)，對(duì)于電子萬(wàn)年歷而言，一個(gè)1602的液晶屏即可，價(jià)格也還能接受，需要的接口線較多，但會(huì)給調(diào)試帶來(lái)諸多方便，
數(shù)字式溫度傳感器DS18B20
DS18B20管腳連線
此類(lèi)傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機(jī)連接，可以避免A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，降低硬件成本，簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測(cè)量精度高、測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
DS1302原理及說(shuō)明
?。?） 時(shí)鐘芯片DS1302的工作原理
DS1302在每次進(jìn)行讀、寫(xiě)程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “0”，接著把RST端置“1”，最后才給予SCLK脈沖；讀/寫(xiě)時(shí)序如下圖7所示。圖6為DS1302的控制字，此控制字的位7必須置1，若為0則不能把對(duì)DS1302進(jìn)行讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。對(duì)于位6，若對(duì)程序進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)RAM=1，對(duì)時(shí)間進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)，CK=0。位1至位5指操作單元的地址。位0是讀/寫(xiě)操作位，進(jìn)行讀操作時(shí)，該位為1；該位為0則表示進(jìn)行的是寫(xiě)操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開(kāi)始輸入/輸出的。表2為DS1302的日歷、時(shí)間寄存器內(nèi)容：“CH”是時(shí)鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為0時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行?！癢P”是寫(xiě)保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和RAM的寫(xiě)操作之前，WP必須為0。當(dāng)“WP”為1時(shí)，寫(xiě)保護(hù)位防止對(duì)任一寄存器的寫(xiě)操作。
?。?） DS1302的控制字
DS1302的控制字如圖6所示?？刂谱止?jié)的高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入DS1302中，位6如果0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；位5至位1指示操作單元的地址；最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。
DS1302的控制字
?。?） 數(shù)據(jù)輸入輸出
在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開(kāi)始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。
DS1302讀與寫(xiě)的時(shí)序圖
（4） DS1302的寄存器
DS1302有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式，其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見(jiàn)圖。
DS1302的日歷、時(shí)間寄存器
此外，DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi)：一類(lèi)是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類(lèi)為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH（寫(xiě)）、FFH（讀）。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)
主程序流程圖
時(shí)間調(diào)整程序流程圖
主程序：
#include《reg51.h》
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar a，miao，shi，fen，ri，yue，nian，week，key1n，temp;
#define yh 0x80
#define er 0x80+0x40
sbit DQ = P3^5;
sbit RS=P1^7;
sbit E=P2^4;
sbit RW=P1^6;
sbit IO=P1^5;
sbit SCLK=P1^4;
sbit RST=P2^2;
sbit ACC0=ACC^0;
sbit ACC7=ACC^7;
sbit key1=P1^0;
sbit key2=P1^2;
sbit key3=P1^3;
uchar code tab1［］={“20 - - ”};
uchar code tab2［］={“ ： ： ”};
void delay（uint xms）
{
uint x，y;
for（x=xms;x》0;x--） ;
for（y=110;y》0;y--）;
}
//液晶寫(xiě)入指令函數(shù)
write_1602com（uchar com）
{
RS=0;
RW=0;
P0=com;
delay（1）;
E=1;
delay（1）;
E=0;
}
//液晶寫(xiě)入數(shù)據(jù)函數(shù)
write_1602dat（uchar dat）
{
RS=1;
RW=0;
P0=dat;
delay（1）;
E=1;
delay（1）;
E=0;
}
//液晶初始化函數(shù)
lcd_init（）
{
write_1602com（0x38）;
write_1602com（0x0c）;
write_1602com（0x06）;
write_1602com（0x01）;
write_1602com（yh+1）;
for（a=0;a《14;a++）
{
write_1602dat（tab1［a］）;
delay（3）;
}
write_1602com（er+2）;
for（a=0;a《8;a++）
{
write_1602dat（tab2［a］）;
delay（3）;
}
}
/***************DS1302有關(guān)子函數(shù)********************/
//寫(xiě)一個(gè)字節(jié)
void write_byte（uchar dat）
{
ACC=dat;
RST=1;
for（a=8;a》0;a--）
{
IO=ACC0;
SCLK=0;
SCLK=1;
ACC=ACC》》1;
}
}
//讀一個(gè)字節(jié)
uchar read_byte（）
{
RST=1;
for（a=8;a》0;a--）
{
ACC7=IO;
SCLK=1;
SCLK=0;
ACC=ACC》》1;
}
return （ACC）;
}
//向1302芯片寫(xiě)函數(shù)，指定寫(xiě)入地址，數(shù)據(jù)
void write_1302（uchar add，uchar dat）
{
RST=0;
SCLK=0;
RST=1;
write_byte（add）;
write_byte（dat）;
SCLK=1;
RST=0;
}
//從1302讀數(shù)據(jù)函數(shù)，指定讀取數(shù)據(jù)來(lái)源地址
uchar read_1302（uchar add）
{
uchar temp;
RST=0;
SCLK=0;
RST=1;
write_byte（add）;
temp=read_byte（）; SCLK=1;
RST=0; return（temp）;
}
//BCD碼轉(zhuǎn)十進(jìn)制函數(shù)，輸入BCD，返回十進(jìn)制
uchar BCD_Decimal（uchar bcd）
{
uchar Decimal;
Decimal=bcd》》4;
return（Decimal=Decimal*10+（bcd&=0x0F））;
}
//1302芯片初始化子函數(shù)（2012-06-26，00:00:00，week2）
void ds1302_init（）
{
RST=0;
SCLK=0;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x80，0x00）;
write_1302（0x82，0x00）;
write_1302（0x84，0x00）;
write_1302（0x8a，0x02）;
write_1302（0x86，0x26）;
write_1302（0x88，0x06）;
write_1302（0x8c，0x12）;
write_1302（0x8e，0x80）;
}
//時(shí)分秒顯示子函數(shù)
void write_sfm（uchar add，uchar dat）
{
uchar gw，sw;
gw=dat%10;
sw=dat/10;
write_1602com（er+add）;
write_1602dat（0x30+sw）;
write_1602dat（0x30+gw）;
}
//年月日顯示子函數(shù)
void write_nyr（uchar add，uchar dat）
{
uchar gw，sw;
gw=dat%10;
sw=dat/10;
write_1602com（yh+add）;
write_1602dat（0x30+sw）;
write_1602dat（0x30+gw）;
}
//寫(xiě)星期函數(shù)
void write_week（uchar week）
{
write_1602com（yh+0x0c）;
switch（week
{
case 1：
write_1602dat（‘M’）;
write_1602dat（‘O’）;
write_1602dat（‘N’）;
break;
case 2：
write_1602dat（‘T’）;
write_1602dat（‘U’）;
write_1602dat（‘E’）;
break;
case 3：
write_1602dat（‘W’）;
write_1602dat（‘E’）;
write_1602dat（‘D’）;
break;
case 4：
write_1602dat（‘T’
write_1602dat（‘H’）;
write_1602dat（‘U’）;
break;
case 5：
write_1602dat（‘F’）;
write_1602dat（‘R’）;
write_1602dat（‘I’）;
break;
case 6：
write_1602dat（‘S’）;
write_1602dat（‘T’）;
write_1602dat（‘A’）;
break;
case 7：
write_1602dat（‘S’）;
write_1602dat（‘U’）;
write_1602dat（‘N’）;
break;
}
}
//*鍵盤(pán)掃描有關(guān)函數(shù) void keyscan（）
{
if（key1==0）
{
delay（9）;
if（key1==0）
{
delay（20）;
while（！key1）;
key1n++;
if（key1n==9） key1n=1;
switch（key1n）
{
case 1：
TR0=0;
write_1602com（er+0x09）;
write_1602com（0x0f）;
temp=（miao）/10*16+（miao）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x80，0x80|temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
break; case 2： write_1602com（er+6）;
break;
case 3：
write_1602com（er+3）;
break;
case 4：
write_1602com（yh+0x0e）;
break;
case 5：
write_1602com（yh+0x0a）;
break;
case 6：
write_1602com（yh+0x07）;
break;
case 7：
write_1602com（yh+0x04）;
break;
case 8：
write_1602com（0x0c）;
TR0=1;
temp=（miao）/10*16+（miao）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x80，0x00|temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
break;
}
}
}
if（key1n！=0）
{
if（key2==0）
{
delay（10）;
if（key2==0）
{
delay（20）;
while（！key2）;
switch（key1n） {
case 1:miao++;
if（miao==60）
miao=0;
write_sfm（0x08，miao）;
temp=（miao）/10*16+（miao）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x80，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（er+0x09）;
break;
case 2:fen++;
if（fen==60）
fen=0;
write_sfm（0x05，fen）;
temp=（fen）/10*16+（fen）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x82，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（er+6）;
break; case 3:shi++;
if（shi==24）
shi=0;
write_sfm（2，shi）;
temp=（shi）/10*16+（shi）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x84，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（er+3）;
break; case 4:week++;
if（week==8） week=1;
write_1602com（yh+0x0C）;
write_week（week）;
temp=（week）/10*16+（week）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x8a，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（yh+0x0e）;
break; case 5:ri++;
if（ri==32）
ri=1;
write_nyr（9，ri）;
temp=（ri）/10*16+（ri）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x86，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（yh+10）;
break;
case 6:yue++;
if（yue==13）
yue=1;
write_nyr（6，yue）;
temp=（yue）/10*16+（yue）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x88，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（yh+7）;
break;
case 7:nian++;
if（nian==100） nian=0;
write_nyr（3，nian）;
temp=（nian）/10*16+（nian）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x8c，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（yh+4）;
break;
}
}
}
if（key3==0）
{
delay（10）;
if（key3==0）
{
delay（20）;
while（！key3）;
switch（key1n）
{
case 1:miao--;
if（miao==-1）
miao=59;
write_sfm（0x08，miao）;
temp=（miao）/10*16+（miao）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x80，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（er+0x09）;
break; case 2:fen--;
if（fen==-1）
fen=59;
write_sfm（5，fen）;
temp=（fen）/10*16+（fen）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x82，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（er+6）;
break;
case 3:shi--;
if（shi==-1）
shi=23;
write_sfm（2，shi）;
temp=（shi）/10*16+（shi）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x84，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（er+3）;
break; case 4:week--;
if（week==0）
week=7;
write_1602com（yh+0x0C）;
write_week（week）;
temp=（week）/10*16+（week）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x8a，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（yh+0x0e）;
break; case 5:ri--;
if（ri==0）
ri=31;
write_nyr（9，ri）;
temp=（ri）/10*16+（ri）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x86，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（yh+10）;
break; case 6:yue--;
if（yue==0）
yue=12;
write_nyr（6，yue）;
temp=（yue）/10*16+（yue）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x88，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（yh+7）;
break;
case 7:nian--;
if（nian==-1） nian=99;
write_nyr（3，nian）;
temp=（nian）/10*16+（nian）%10;
write_1302（0x8e，0x00）;
write_1302（0x8c，temp）;
write_1302（0x8e，0x80）;
write_1602com（yh+4）;
break;
}
}
}
}
}
//定時(shí)器、計(jì)數(shù)器設(shè)置函數(shù)
void init（）
{
TMOD=0x11;
TH0=0;
TL0=0;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
/******************************* 延時(shí)函數(shù) ********************************
* 功能：在11.059MHz的晶振條件下調(diào)用本函數(shù)需要24μs ，然后每次計(jì)數(shù)需16μs
**************************************************************************/
void DS18_delay（int useconds）
{
int s;
for （s=0; s《useconds;s++）;
}
/******************************* 復(fù)位函數(shù) *******************************
* 功能：完成單總線的復(fù)位操作
* 復(fù)位時(shí)間為480μs，因此延時(shí)時(shí)間為（480-24）/16 = 28.5，取29μs。
* 經(jīng)過(guò)70μs之后檢測(cè)存在脈沖，因此延時(shí)時(shí)間為（70-24）/16 = 2.875，取3μs。
**************************************************************************/
unsigned char ow_reset（void）
{
unsigned char presence;
DQ = 0;
DS18_delay（29）;
DQ = 1;
DS18_delay（3）;
presence = DQ;
DS18_delay（25）;
return（presence）;
}
/****************************** 位寫(xiě)入函數(shù) *******************************
* 功能：向單總線寫(xiě)入1位值：bitval
*************************************************************************/
void write_bit（char bitval） { DQ = 0;
if（bitval==1） DQ =1;
DS18_delay（5）;
DQ = 1;
}
/**************************** 字節(jié)寫(xiě)入函數(shù) *******************************
* 功能：向單總線寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)值：val
*************************************************************************/
void ds18write_byte（char val）
{
unsigned char i;
unsigned char temp;
for （i=0; i《8; i++） {
temp = val》》i;
temp &= 0x01;
write_bit（temp）;
}
DS18_delay（5）;
}
/**************************** 位讀取函數(shù) ********************************
* 功能：從單總線上讀取一位信號(hào)，所需延時(shí)時(shí)間為15μs，因此無(wú)法調(diào)用前面定義 * 的DS18_delay（）函數(shù)，而采用一個(gè)for（）循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)。 *
***********************************************************************/
unsigned char read_bit（void）
{
unsigned char i;
DQ = 0;
DQ = 1;
for （i=0; i《3; i++）;
return（DQ）;
}
/**************************** 字節(jié)讀取函數(shù) *******************************
*功能：從單總線讀取一個(gè)字節(jié)的值*
*************************************************************************/
unsigned char DSread_byte（void）
{
unsigned char i; unsigned char value = 0; for （i=0;i《8;i++）
{
if（read_bit（）） value|=0x01《《i;
DS18_delay（6）;
}
return（value）;
}
//*******************主函數(shù)**************************
void main（） { lcd_init（）;
ds1302_init（）;
init（）;
delay（80）;
while（1）
{
keyscan（）;
}
}
//取得并顯示日歷和時(shí)間
void timer0（） interrupt 1
{
miao = BCD_Decimal（read_1302（0x81））;
fen = BCD_Decimal（read_1302（0x83））;
shi = BCD_Decimal（read_1302（0x85））;
ri = BCD_Decimal（read_1302（0x87））;
yue = BCD_Decimal（read_1302（0x89））;
nian=BCD_Decimal（read_1302（0x8d））;
week=BCD_Decimal（read_1302（0x8b））;
write_sfm（8，miao）;
write_sfm（5，fen）;
write_sfm（2，shi）;
write_nyr（9，ri）;
write_nyr（6，yue）;
write_nyr（3，nian）;
write_week（week）;
}
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