计算机专业的学生一枚，为了将来的大四的生活先做个小准备。
这不，为了面试一个物联网中心，简单做一个：按键控制的Ds1302时钟，通过数码管显示。
多接触硬件的感觉也挺好。
不过，51编程费劲，Arduino轻松些。就像C和python的感觉。当然，我编程也挺菜的，哈哈。
Ds1302的程序来自普中科技，我仅仅加入按键控制部分。
参看文章前提：
1、相应的c编程以及简单的电路知识。（包含位移，BCD码，时序图，知道自激振荡电路就更好了）
一、目标功能
1、给Ds1302写入初始时间，然后通过八位数码管显示（仅显示时分秒）。
2、可以通过独立按键修改时分秒。
二、器件功能介绍
1、独立按键的介绍：c51独立按键
2、数码管的控制：c51单片机数码管的控制
3、Ds1302时钟介绍
芯片资料：https://www.maximintegrated.com/cn/sitesearch.external.html?sp_q=ds1302&_charset_=UTF-8
当然，我看的时它的翻译版。如果需要的话，留言我。
由于用的是普中的集成电路，且本人不熟悉具体的电路详细信息。故其电气特性，省略不写。可以在上面链接的文档中查看。
下面描述，来自上面链接的部分翻译
①详细描述
DS1302 涓流充电计时芯片包含一个实时时钟/日历和31 字节的静态RAM.通过简单的串行接口与微处理器通讯.这个实时时钟/日历提供年月日,时分秒信息.对于少于31 天的月份月末会自动调整,还有闰年校正.由于有一个AM/PM 指示器，时钟可以工作在12 小时制或者24小时制。
②管脚描述
③振荡电路，时钟精确度
略
④命令字
命令字启动每一次数据传输. MSB (位 7)必须是逻辑1. 如果是 0,则禁止对DS1302写入.
位 6 在逻辑0时规定为时钟/日历数据,逻辑1时为RAM数据.
位 1 至 位 5 表示了输入输出的指定寄存器.
LSB (位 0) 在逻辑0时为写操作(输出),逻辑1时为读操作(输入).命令字以LSB (位 0)开始总是输入.
⑤CE与时钟控制&&数据输入&&数据输出
详细，见下图
⑥寄存器位置
|
寄存器名称 |
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
1 |
RAM/CK |
A4 |
A3 |
A2 |
A1 |
A0 |
W/R |
|
|
秒寄存器 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0或1 |
|
分寄存器 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0或1 |
|
小时寄存器 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0或1 |
|
日寄存器 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0或1 |
|
月寄存器 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0或1 |
|
星期寄存器 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0或1 |
|
年寄存器 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
或1 |
|
RA模式
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0或1 |
三、代码
（ds1302的代码来自普中，自己写，挺费劲。仅加入按键控制部分）
思路
1、辅助函数：ds1302的读写函数。
2、整体思路：①写入时间---------读取时间---------数据处理----------显示
②如果通过按键修改时间，则重新 写入时间。
③否则，重复 读取时间---------数据处理----------显示
（这里画个环行图，应该非常好看。..............）
ds1302.h
#ifndef __DS1302_H_
#define __DS1302_H_
//---包含头文件---//
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
//---重定义关键词---//
#ifndef uchar
#define uchar unsigned char
#endif
#ifndef uint
#define uint unsigned int
#endif
//---定义ds1302使用的IO口---//
sbit DSIO=P3^4;
sbit RST=P3^5;
sbit SCLK=P3^6;
//---定义全局函数---//
void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat);
uchar Ds1302Read(uchar addr);
void Ds1302Init();
void Ds1302ReadTime();
//---加入全局变量--//
extern uchar TIME[7]; //加入全局变量
#endif
ds1302.c
#include"ds1302.h"
//---DS1302写入和读取时分秒的地址命令---//
//---秒分时日月周年 最低位读写位;-------//
uchar code READ_RTC_ADDR[7] = {0x81, 0x83, 0x85, 0x87, 0x89, 0x8b, 0x8d};
uchar code WRITE_RTC_ADDR[7] = {0x80, 0x82, 0x84, 0x86, 0x88, 0x8a, 0x8c};
//---DS1302时钟初始化2016年5月7日星期六12点00分00秒。---//
//---存储顺序是秒分时日月周年,存储格式是用BCD码---//
uchar TIME[7] = {0x0, 0x07, 0x08, 0x07, 0x05, 0x06, 0x16};
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : Ds1302Write
* 函数功能 : 向DS1302命令（地址+数据）
* 输 入 : addr,dat
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void Ds1302Write(uchar addr, uchar dat)
{
uchar n;
RST = 0;
_nop_();
SCLK = 0;//先将SCLK置低电平。
_nop_();
RST = 1; //然后将RST(CE)置高电平。
_nop_();
for (n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令
{
DSIO = addr & 0x01;//数据从低位开始传送
addr >>= 1;
SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据
_nop_();
SCLK = 0;
_nop_();
}
for (n=0; n<8; n++)//写入8位数据
{
DSIO = dat & 0x01;
dat >>= 1;
SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据
_nop_();
SCLK = 0;
_nop_();
}
RST = 0;//传送数据结束
_nop_();
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : Ds1302Read
* 函数功能 : 读取一个地址的数据
* 输 入 : addr
* 输 出 : dat
*******************************************************************************/
uchar Ds1302Read(uchar addr)
{
uchar n,dat,dat1;
RST = 0;
_nop_();
SCLK = 0;//先将SCLK置低电平。
_nop_();
RST = 1;//然后将RST(CE)置高电平。
_nop_();
for(n=0; n<8; n++)//开始传送八位地址命令
{
DSIO = addr & 0x01;//数据从低位开始传送
addr >>= 1;
SCLK = 1;//数据在上升沿时，DS1302读取数据
_nop_();
SCLK = 0;//DS1302下降沿时，放置数据
_nop_();
}
_nop_();
for(n=0; n<8; n++)//读取8位数据
{
dat1 = DSIO;//从最低位开始接收
dat = (dat>>1) | (dat1<<7);
SCLK = 1;
_nop_();
SCLK = 0;//DS1302下降沿时，放置数据
_nop_();
}
RST = 0;
_nop_(); //以下为DS1302复位的稳定时间,必须的。
SCLK = 1;
_nop_();
DSIO = 0;
_nop_();
DSIO = 1;
_nop_();
return dat;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : Ds1302Init
* 函数功能 : 初始化DS1302.
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void Ds1302Init()
{
uchar n;
Ds1302Write(0x8E,0X00); //禁止写保护，就是关闭写保护功能
for (n=0; n<7; n++)//写入7个字节的时钟信号：分秒时日月周年
{
Ds1302Write(WRITE_RTC_ADDR[n],TIME[n]);
}
Ds1302Write(0x8E,0x80); //打开写保护功能
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : Ds1302ReadTime
* 函数功能 : 读取时钟信息
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void Ds1302ReadTime()
{
uchar n;
for (n=0; n<7; n++)//读取7个字节的时钟信号：分秒时日月周年
{
TIME[n] = Ds1302Read(READ_RTC_ADDR[n]);
}
}
main.c
/**************************************************************************************
* DS1302时钟+按键校正功能 *
实现功能：下载程序后，数码管显示时钟数据。可以通过独立按键调整时间
缺点1：只能调整时分秒的个位时间。最大只能调整到九。
缺点2：调整时间的时候，数码管是熄灭状态。从效果来上来说，不好看。
DS1302时钟程序来自普中。我仅增加了按键校验功能。
***************************************************************************************/
#include "reg52.h" //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
#include"ds1302.h"
typedef unsigned int u16; //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
sbit k1=P3^1;
sbit k2=P3^0;
sbit k3=P3^2;
sbit k4=P3^3;
char num=0;
u8 DisplayData[8];
u8 code smgduan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : delay
* 函数功能 : 延时函数，i=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{
while(i--);
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : datapros()
* 函数功能 : 时间读取处理转换函数
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void datapros()
{
Ds1302ReadTime();
DisplayData[0] = smgduan[TIME[2]/16]; //时
DisplayData[1] = smgduan[TIME[2]&0x0f];
DisplayData[2] = 0x40;
DisplayData[3] = smgduan[TIME[1]/16]; //分
DisplayData[4] = smgduan[TIME[1]&0x0f];
DisplayData[5] = 0x40;
DisplayData[6] = smgduan[TIME[0]/16]; //秒
DisplayData[7] = smgduan[TIME[0]&0x0f];
}
/*******************************************************************************
* 函数名 :DigDisplay()
* 函数功能 :数码管显示函数
* 输入 : 无
* 输出 : 无
*******************************************************************************/
void DigDisplay()
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
switch(i) //位选，选择点亮的数码管，
{
case(0):
LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第0位
case(1):
LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第1位
case(2):
LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第2位
case(3):
LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第3位
case(4):
LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//显示第4位
case(5):
LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第5位
case(6):
LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第6位
case(7):
LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第7位
}
P0=DisplayData[7-i];//发送数据
delay(100); //间隔一段时间扫描
P0=0x00;//消隐
}
}
/*********************
按键调整，处理函数
k1按键：调整的启动与关闭。
k2按键：选择时，分，秒。（按一次，两次，三次）
k3按键：增加。
k4按键：减小。
重大缺点：无法调整进位。当然，软件可以实现进位，但是有点麻烦。
小缺点：在黑屏情况下调整时间。不够直接好看。
**********************/
int keypros() //如果按键，返回1；否则，返回0.
{
u8 count_k1=0;//记录开始，还是结束。标记位。
u8 count_k2=0;//记录修改位置
u8 count_k3_k4=0; //记录增加，减少数
if(k1==0) //检测按键K1是否按下
{
delay(1000); //消除抖动 一般大约10ms
if(k1==0) //再次判断按键是否按下
{
count_k1++; //开始修改
while(!k1); //检测按键是否松开
//u16 count_k2=0;//记录修改位置
while(k1&&k3&&k4) //当除了k2的其他按键都没有按下时，等待k2.
{
if(k2==0)
{
delay(1000);
if(k2==0)
{
count_k2++;
if(count_k2==4)
count_k2=1;//循环选择
while(!k2); //检测按键是否松开
}
}
}
//当有其他按键按下时，跳出循环。
//u16 count_k3_k4=0;
while(k1)//在选择设置时或分或秒之后，在按k1退出之前。只有再次按下k1，才会退出。
{
if(k3==0) //增加
{
delay(1000);
if(k3==0)
count_k3_k4++;
while(!k3); //检测按键是否松开
}
if(k4==0)//减少
{
delay(1000);
if(k4==0)
count_k3_k4--;
while(!k4); //检测按键是否松开
}
//显示修改
if(count_k2==1)//修改时
{
TIME[2]=TIME[2]+count_k3_k4;
}
if(count_k2==2)//修改分
{
TIME[1]=TIME[1]+count_k3_k4;
}
if(count_k2==3)//修改时
{
TIME[0]=TIME[0]+count_k3_k4;
}
count_k3_k4=0;
}
while(!k1);
}
}
return count_k1;
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : main
* 函数功能 : 主函数
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{
Ds1302Init();
while(1)
{
datapros(); //数据处理函数
DigDisplay();//数码管显示函数
if(keypros())//如果有按键按动，则重新写入时间。
Ds1302Init();
}
}
四、缺点
大缺点：无法手动调整进位。当然，软件可以实现进位，但是有点麻烦。
小缺点：在黑屏情况下调整时间。不够直接好看。
五、补充
dat = (dat>>1) | (dat1<<7)
dat1每次接受来的数据，放入dat移除的最高位的位置。很经典的写法。
前段时间，注册了一个GitHub。什么文件也没有上传过。等啥时候有什么好玩的东西，再上传吧。