datasheet

DS3231高精度时钟模块程序

2018-01-29 20:40:59来源: 互联网 关键字:DS3231

随着科技的迅猛发展,一些相应的精密仪器也随之问世,这些仪器中通常都需要设置准确的时钟,以保证时段的正确切换。DS3231是Maxim/Dallas公司生产的一款低成本、超高精度的I2C实时时钟芯片,该器件不仅能够在一定温度范围内提供优于±2min/a的计时精度,而且省去制造过程中晶体安装和布线校准工序。

DS3231是低成本,高精度I2C实时时钟(RTC),具有集成的温补晶体振荡器(TCXO)和1个32.768kHz的晶体。该晶体包含电池输入端,断开主电源仍可保持精确计时。集成晶体振荡器可提高器件的长期精确度,并减少生产的元件数。

DS3231提供商级和工业级温度范围,采用16引脚、300mil的SO封装。RTC保持秒、分、时、星期、日期、月和年信息。当遇到少于31天的月份,将自动调整月末日期,包括闰年补偿。时钟的工作格式可以是24小时或带-AM/PM指示的12小时格式。提供2个可编程日历闹钟和1路可编程方波输出。地址与数据通过I2C双向串行传输。通过精密的、经过温度补偿的电压基准和比较器来监视VCC状态,检测电源故障,提供复位输出,并在必要时自动切换到备用电源。另外,RST监视引脚可作为手动按钮输入,以产生外部复位信号。

DS3231的引脚功能说明如下:32kHz是32kHz频率输出;VCC用于主电源的DC引脚;INT/SQW为低电平有效中断或方波输出;RST是低电平有效复位引脚;N.C.表示无连接,外部必须接地;GND为地;VBAT为备用电源输入;SDA为串行数据输入、输出;SCL为串行时钟输入

模块参数:

1.尺寸:38mm(长)*22mm(宽)*14mm(高) 2.重量:8g

3.工作电压:3.3--5.5V

4.时钟芯片:高精度时钟芯片DS3231

5.时钟精度:0-40℃范围内,精度2ppm,年误差约1分钟 6.带2个日历闹钟 7.可编程方波输出

8.实时时钟产生秒、分、时、星期、日期、月和年计时,并提供有效期到2100年的闰年补偿

9.芯片内部自带温度传感器,精度为±3℃ 10.存储芯片:AT24C32(存储容量32K)

11.IIC总线接口,最高传输速度400KHz(工作电压为5V时)

12.可级联其它IIC设备,24C32地址可通过短路A0/A1/A2修改,默认地址为0x57 13.带可充电电池LIR2032,保证系统断电后,时钟任然正常走动

接线说明,以Arduino uno r3为例:

SCL→A5

SDA→A4

VCC→5V

GND→GND


程序代码如下:

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit SDA=P3^6; //模拟I2C数据传送位SDA

sbit SCL=P3^7; //模拟I2C时钟控制位SCL

sbit INT=P3^2;

sbit RESET=P3^3;

sbit led0=P1^0;

sbit led1=P1^1;

sbit led2=P1^2;

sbit led3=P1^3;

sbit led4=P1^4;

sbit led5=P1^5;

sbit led6=P1^6;

sbit led7=P1^7;

bit ack; //应答标志位

#define DS3231_WriteAddress 0xD0 //器件写地址

#define DS3231_ReadAddress 0xD1 //器件读地址

#define DS3231_SECOND 0x00 //秒

#define DS3231_MINUTE 0x01 //分

#define DS3231_HOUR 0x02 //时

#define DS3231_WEEK 0x03 //星期

#define DS3231_DAY 0x04 //日

#define DS3231_MONTH 0x05 //月

#define DS3231_YEAR 0x06 //年

//闹铃1

#define DS3231_SALARM1ECOND 0x07 //秒

#define DS3231_ALARM1MINUTE 0x08 //分

#define DS3231_ALARM1HOUR 0x09 //时

#define DS3231_ALARM1WEEK 0x0A //星期/日

//闹铃2

#define DS3231_ALARM2MINUTE 0x0b //分

#define DS3231_ALARM2HOUR 0x0c //时

#define DS3231_ALARM2WEEK 0x0d //星期/日

#define DS3231_CONTROL 0x0e //控制寄存器

#define DS3231_STATUS 0x0f //状态寄存器

#define BSY 2 //忙

#define OSF 7 //振荡器停止标志

#define DS3231_XTAL 0x10 //晶体老化寄存器

#define DS3231_TEMPERATUREH 0x11 //温度寄存器高字节(8位)

#define DS3231_TEMPERATUREL 0x12 //温度寄存器低字节(高2位)

uchar code dis_code[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0, // 0,1,2,3

0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0xff}; // 4,5,6,7,8,9,off

uchar data dis_buf[8];

uchar data dis_index;

uchar data dis_digit;

uchar BCD2HEX(uchar val) //BCD转换为Byte

{

uchar temp;

temp=val&0x0f;

val》》=4;

val&=0x0f;

val*=10;

temp+=val;

return temp;

}

uchar HEX2BCD(uchar val) //B码转换为BCD码

{

uchar i,j,k;

i=val/10;

j=val;

k=j+(i《《4);

return k;

}

void delayus(uint us)

{

while (us--);

}

void Start_I2C()

{

SDA=1; //发送起始条件的数据信号

delayus(1);

SCL=1;

delayus(5); //起始条件建立时间大于4.7us,延时

SDA=0; //发送起始信号

delayus(5); // 起始条件锁定时间大于4μs

SCL=0; //钳住I2C总线,准备发送或接收数据

delayus(2);

}

void Stop_I2C()

{

SDA=0; //发送结束条件的数据信号

delayus(1); //发送结束条件的时钟信号

SCL=1; //结束条件建立时间大于4us

delayus(5);

SDA=1; //发送I2C总线结束信号

delayus(4);

}

void SendByte(uchar c)

{

uchar BitCnt;

for(BitCnt=0;BitCnt《8;BitCnt++) //要传送的数据长度为8位

{

if((c《

SDA=1; //判断发送位

else

SDA=0;

delayus(1);

SCL=1; //置时钟线为高,通知被控器开始接收数据位

delayus(5); //保证时钟高电平周期大于4μs

SCL=0;

}

delayus(2);

SDA=1; //8位发送完后释放数据线,准备接收应答位

delayus(2);

SCL=1;

delayus(3);

if(SDA==1)

ack=0;

else

ack=1; //判断是否接收到应答信号

SCL=0;

delayus(2);

}

uchar RcvByte()

{

uchar retc;

uchar BitCnt;

retc=0;

SDA=1; //置数据线为输入方式

for(BitCnt=0;BitCnt《8;BitCnt++)

{

delayus(1);

SCL=0; //置时钟线为低,准备接收数据位

delayus(5); //时钟低电平周期大于4.7μs

SCL=1; //置时钟线为高使数据线上数据有效

delayus(3);

retc=retc《《1;

if(SDA==1)

retc=retc+1; //读数据位,接收的数据位放入retc中

delayus(2);

}

SCL=0;

delayus(2);

return(retc);

}


void Ack_I2C(bit a)

{

if(a==0)

SDA=0; //在此发出应答或非应答信号

else

SDA=1;

delayus(3);

SCL=1;

delayus(5); //时钟低电平周期大于4μs

SCL=0; //清时钟线,钳住I2C总线以便继续接收

delayus(2);

}

uchar write_byte(uchar addr, uchar write_data)

{

Start_I2C();

SendByte(DS3231_WriteAddress);

if (ack == 0)

return 0;

SendByte(addr);

if (ack == 0)

return 0;

SendByte(write_data);

if (ack == 0)

return 0;

Stop_I2C();

delayus(10);

return 1;

}

uchar read_current()

{

uchar read_data;

Start_I2C();

SendByte(DS3231_ReadAddress);

if(ack==0)

return(0);

read_data = RcvByte();

Ack_I2C(1);

Stop_I2C();

return read_data;

}

uchar read_random(uchar random_addr)

{

Start_I2C();

SendByte(DS3231_WriteAddress);

if(ack==0)

return(0);

SendByte(random_addr);

if(ack==0)

return(0);

return(read_current());

}

void ModifyTIme(uchar yea,uchar mon,uchar da,uchar hou,uchar min,uchar sec)

{

uchar temp=0;

temp=HEX2BCD(yea);

write_byte(DS3231_YEAR,temp); //修改年

temp=HEX2BCD(mon);

write_byte(DS3231_MONTH,temp); //修改月

temp=HEX2BCD(da);

write_byte(DS3231_DAY,temp); //修改日

temp=HEX2BCD(hou);

write_byte(DS3231_HOUR,temp); //修改时

temp=HEX2BCD(min);

write_byte(DS3231_MINUTE,temp); //修改分

temp=HEX2BCD(sec);

write_byte(DS3231_SECOND,temp); //修改秒

}

void TImeDisplay(uchar Dhour,uchar Dmin,uchar Dsec)

{

dis_buf[7]=dis_code[Dhour / 10]; // 时十位

dis_buf[6]=dis_code[Dhour % 10]; // 时个位

dis_buf[4]=dis_code[Dmin / 10]; // 分十位

dis_buf[3]=dis_code[Dmin % 10]; // 分个位

dis_buf[1]=dis_code[Dsec / 10]; // 秒十位

dis_buf[0]=dis_code[Dsec % 10]; // 秒个位

dis_buf[2]=0xbf; // 显示“-”

dis_buf[5]=0xbf;

}

void DateDisplay(uchar Dyear,uchar Dmonth,uchar Dday)

{

dis_buf[7]=dis_code[Dyear / 10]; // 年十位

dis_buf[6]=dis_code[Dyear % 10]; // 年个位

dis_buf[4]=dis_code[Dmonth / 10]; // 月十位

dis_buf[3]=dis_code[Dmonth % 10]; // 月个位

dis_buf[1]=dis_code[Dday / 10]; // 天十位

dis_buf[0]=dis_code[Dday % 10]; // 天个位

dis_buf[2]=0xbf; // 显示“-”

dis_buf[5]=0xbf;

}

void get_show_TIme(void)

{

uchar Htemp1,Htemp2,Mtemp1,Mtemp2,Stemp1,Stemp2;

Htemp1=read_random(DS3231_HOUR); //时 24小时制

Htemp1&=0x3f;

Htemp2=BCD2HEX(Htemp1);

Mtemp1=read_random(DS3231_MINUTE); //分

Mtemp2=BCD2HEX(Mtemp1);

Stemp1=read_random(DS3231_SECOND); //秒

Stemp2=BCD2HEX(Stemp1);

TImeDisplay(Htemp2,Mtemp2,Stemp2);

}

void get_show_date(void)

{

uchar Ytemp1,Ytemp2,Mtemp1,Mtemp2,Dtemp1,Dtemp2;

Ytemp1=read_random(DS3231_YEAR); //年

Ytemp2=BCD2HEX(Ytemp1);

Mtemp1=read_random(DS3231_MONTH); //月

Mtemp2=BCD2HEX(Mtemp1);

Dtemp1=read_random(DS3231_DAY); //日

Dtemp2=BCD2HEX(Dtemp1);

DateDisplay(Ytemp2,Mtemp2,Dtemp2);

}

void get_show_Temperature(void)

{

uchar Ttemp1,Ttemp2,Ttemp3,Ttemp4;

Ttemp1=read_random(DS3231_TEMPERATUREH); //温度 高字节

Ttemp2=BCD2HEX(Ttemp1);

Ttemp3=read_random(DS3231_TEMPERATUREL); //温度低字节

Ttemp4=BCD2HEX(Ttemp3);

DateDisplay(0,Ttemp2,Ttemp4);

}

void timer0() interrupt 1

{

TH0=0xFC;

TL0=0x17;

P2=0xff; // 先关闭所有数码管

P0=dis_buf[dis_index]; // 显示代码传送到P0口

P2=dis_digit;

if (dis_digit & 0x80)

dis_digit=(dis_digit 《《 1) | 0x1;

else

dis_digit=(dis_digit 《《 1);

dis_index++;

dis_index&=0x07; // 8个数码管全部扫描完一遍之后,再回到第一个开始下一次扫描

}

void main()

{

uint ii = 0;

RESET=0x1; //DS3231复位操作,正常操作下不需要每次都复位

delayus(5000);

led0=0;

led1=0;

led2=0;

led3=0;

led4=0;

P0=0xff;

P2=0xff;

dis_digit=0xfe;

dis_index=0;

TimeDisplay(12, 5, 18);

TMOD=0x11; // 定时器0, 1工作模式1, 16位定时方式

TH0=0xFC;

TL0=0x17;

TCON=0x01;

IE=0x82; // 使能timer0,1 中断

TR0=1;

if (write_byte(DS3231_CONTROL, 0x1C) == 0)

led0=1;

if (write_byte(DS3231_STATUS, 0x00) == 0)

led1=1;

ModifyTime(10,6,13,15,30,00); //初始化时钟,20

[1] [2]

关键字:DS3231

编辑:王磊 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/article_2018012926928.html
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