學生看過來，教你51單片機和RTC模塊構建實時時鐘
RTC 模塊 （DS1307） 與 8051 微控制器接口
在本文中，我們將看到如何將RTC（實時時鐘）模塊連接到8051微控制器。市場上有不同種類的RTC模塊。在本教程中，我們使用DS1307 IC隨附的最常見的RTC模塊、LCD模塊和AT89S52（8051型號）。AT89S52 是 Atmel 製造的一款典型的 8051 微控制器。將RTC模塊連接到8051微控制器非常簡單。您只需要在 RTC 模塊和 8051 之間建立 2 個連接。因此，讓我們開始營業吧！
實時時鐘模塊基本上是一個時間跟蹤設備，它給出當前的時間和日期。DS3231 IC附帶的RTC模塊具有設置報警功能。
關於DS1307 RTC模塊的注意事項
這裡我們使用的是RTC模塊和基於I2C協議（雙線協議）的時鐘晶片DS1307。該模塊提供了諸如秒，分鐘，小時，星期幾，月中某天，月份和年份的詳細信息，包括閏年的校正。它可以以12小時或24小時格式運行。該模塊的電流消耗為納安範圍。即使是3V電池也可以供電10年，保持精確的時鐘，而無需任何外部電源。
DS1307的存儲區為64位元組，其中前8個位元組保留為RTC寄存器區，其餘56個位元組作為通用RAM分配。有關當前、日期和時間的詳細信息以二進位編碼小數 （BCD） 的形式存儲在其寄存器區域中。該模塊使用稱為I2C的串行通信協議與微控制器進行通信。I2C 總線物理上由 2 根有源導線組成。這些電線稱為SDA和SCL，都是雙向的。SDA 是串行數據線，SCL 是串行 CLock 線。連接到總線的每個設備都有自己唯一的設備地址，無論是MCU還是RTC模塊。這些晶片中的每一個都可以充當接收器或發射器，具體取決於功能。
DS1307在通信網絡中充當從站，控制器只能通過啟動啟動條件和器件地址來訪問從站。此後，我們需要發送寄存器編號才能訪問其中的值。8051 的接口非常簡單，SDA 和 SCL 引腳連接到 8051 的任意兩個引腳。在軟體方面，我們使用名為"I2C"的用戶定義庫進行I2C通信。該庫允許您與I2C / TWI設備進行通信。
希望大家到現在為止都能理解！讓我們進入電路圖！下面給出的是將RTC模塊連接到8051的電路圖。
電路圖 – RTC 與 8051 接口
電路圖 – RTC 8051 接口
如圖所示建立連接！現在讓我們進入編碼部分。
程序/代碼說明
下載程序 – 嵌入式 C
使用8051的RTC（實時時鐘）程序是用嵌入式C（使用Keil編譯器）編寫的。
我們首先將"LCD8bit"庫包含在程序中。它是一個用戶定義的庫，用於在8位模式下將微控制器與LCD模塊連接。在此庫中，我們包含了一些用於初始化LCD，發送命令和發送要顯示的數據的功能。
要連接到LCD數據引腳的埠和要連接到命令引腳的引腳可以在磁帶庫本身中配置。在這裡，我們為數據引腳定義了埠0，為命令引腳定義了P3.5，P3.6和P3.7。
這裡使用的另一個用戶定義的庫是"delay"，它由名為"Delay_ms（）"和"Delay_us（）"的函數組成。Delay_ms（1000） 將停止程序 1000 毫秒（即一秒）和Delay_us（_）函數用於我們需要停止程序幾微秒。
請瀏覽我們的教程，了解有關在 4 位模式和 8 位模式下將 LCD 模塊連接到 8051 的更多信息。
在這個項目中，我們主要關注RTC模塊接口。如前所述，這裡使用名為"I2C"的庫進行I2C通信。I2CStart（） 函數將啟動通信。I2CSend（） 是用於發送數據的函數，I2Cread（） 用於讀取寄存器。
在主程序中定義了兩個名為"readAllReg（）"和"readSecReg（）"的函數，用於從RTC模塊讀取時間詳細信息。前者用於讀取所有寄存器，後者僅用於讀取"第二個"寄存器。
在DS1307中，位元組存儲為二進位編碼的小數。因此，在將值寫入寄存器之前，我們需要將其轉換為BCD（二進位編碼小數）。同樣明智的是，從寄存器區域讀取值後，應將其轉換為十進位。Dec_To_BCD（） 是用於此目的的函數。
在從RTC模塊讀取值之前，我們必須立即設置時間和日期。用於此目的的函數是 setTime（） 函數。我們應該將實際時間詳細信息作為參數傳遞。實際格式類似於 setTime（sec，min，hour，dow，dom，month，year）; .
在我們的項目中，我們以 24 小時模式使用 DS1307，然後在軟體端將其轉換為 12 小時模式。因此，時間詳細信息應處於 24 小時模式，同時通過 setTime（） 函數傳遞參數。
注意：-一次上傳程序後，您應該通過注釋 setTime（） 函數來重新上傳代碼。否則，setTime（） 函數會在每次重置微控制器時損壞當前時間。
名為 displayTime（） 的函數用於在 LCD 中顯示時間和日期。在函數內部，它將每秒調用"readSecreg（）"。並且"readAllReg（）"函數將每隔一分鐘調用一次。一個名為"a[7]"的數組在程序開始時全局聲明。"readSecReg（）"和"readAllReg（）"函數將分別每隔一秒和一分鐘定期更新此數組元素。
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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/04ed20e8ee54c42fc1ebab1df2ebb846.html