DS1302芯片概述
DS1302是DALLAS(達(dá)拉斯)公司出的一款涓流充電時(shí)鐘芯片，2001年DALLAS被MAXIM(美信)收購(gòu)，因此我們看到的DS1302的數(shù)據(jù)手冊(cè)既有DALLAS的標(biāo)志，又有MAXIM的標(biāo)志，大家了解即可。
DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片廣泛應(yīng)用于電話、傳真、便攜式儀器等產(chǎn)品領(lǐng)域，他的主要性能指標(biāo)如下
1、DS1302是一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，可以提供秒、分、小時(shí)、日期、月、年等信息，并且還有軟件自動(dòng)調(diào)整的能力，可以通過(guò)配置AM/PM來(lái)決定采用24小時(shí)格式還是12小時(shí)格式。
2、擁有31字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RAM。
3、串行I/O通信方式，相對(duì)并行來(lái)說(shuō)比較節(jié)省IO口的使用。
4、DS1302的工作電壓比較寬，大概是2.0V~5.5V都可以正常工作。
5、DS1302這種時(shí)鐘芯片功耗一般都很低，它在工作電壓2.0V的時(shí)候，工作電流小于300nA。
6、DS1302共有8個(gè)引腳，有兩種封裝形式，一種是DIP-8封裝，芯片寬度(不含引腳)是300mil，一種是SOP-8封裝，有兩種寬度，一種是150mil，一種是208mil。
7、當(dāng)供電電壓是5V的時(shí)候，兼容標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，這里的意思是，可以完美的和單片機(jī)進(jìn)行通信。
8、 由于DS1302是DS1202的升級(jí)版本，所以所有的功能都兼容DS1202。此外DS1302有兩個(gè)電源輸入，一個(gè)是主電源，另外一個(gè)是備用電源，比 如可以用電池或者大電容，這樣是為了保證系統(tǒng)掉電的情況下，我們的時(shí)鐘還會(huì)繼續(xù)走。如果使用的是充電電池，還可以在正常工作時(shí)，設(shè)置充電功能，給我們的備 用電池進(jìn)行充電。
我們看一下DS1302的引腳封裝圖，如圖22-1所示。
圖22-1 DS1302封裝圖
所謂的DIP封裝Dual In-line Package，也叫做雙列直插式封裝技術(shù)，就如同STC89C52RC單片機(jī)，就是個(gè)典型的DIP封裝，當(dāng)然這個(gè)STC89C52RC還有其他的封裝， 為了方便學(xué)習(xí)使用，我們采用的是DIP封裝。而74HC245、74HC138、24C02、DS1302我們用的都是SOP封裝Small Out-Line Package，是一種芯片兩側(cè)引出L形引腳的封裝技術(shù)，大家可以了解一下這些常識(shí)性知識(shí)。
DS1302的特點(diǎn)第二條“擁有31字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RAM”，這是DS1302額外存在的資源。這31字節(jié)的RAM相當(dāng)于一個(gè)存儲(chǔ)器一樣，我們編寫單片機(jī)程 序的時(shí)候，可以把我們想存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DS1302里邊，需要的時(shí)候讀出來(lái)，這塊功能和EEPROM有點(diǎn)類似，相當(dāng)于一個(gè)掉電丟失數(shù)據(jù)的 “EEPROM”，如果我們的時(shí)鐘電路加上備用電池，那么這31個(gè)字節(jié)的RAM就可以替代EEPROM的功能了。
DS1302的硬件信息
我們平時(shí)所用的不管是單片機(jī)，還是其他一些電子器件，根據(jù)使用條件的約束，可以分為商業(yè)級(jí)和工業(yè)級(jí)，DS1302的購(gòu)買信息如下圖22-2所示。
圖22-1 DS1302訂購(gòu)信息
我們?cè)谟嗁?gòu)DS1302的時(shí)候，就可以根據(jù)圖22-2所標(biāo)識(shí)的來(lái)跟銷售廠家溝通，商業(yè)級(jí)的工作電壓略窄，是0到70度，而工業(yè)級(jí)可以工作在零下40度到85度。TOP MARK就是指在芯片上印的字。
DS1302一共有8個(gè)引腳，下邊要根據(jù)引腳分布圖和典型電路圖來(lái)介紹一下每個(gè)引腳的功能，如圖22-3和圖22-4所示。
圖22-3 DS1302引腳圖
圖22-4 DS1302典型電路
1腳VCC2是主電源正極的引腳，2腳X1和3腳X2是晶振輸入和輸出引腳，4腳GND是負(fù)極，5腳CE是使能引腳，接單片機(jī)的IO口，6腳I/O是數(shù)據(jù) 傳輸引腳，接單片機(jī)的IO口，7腳SCLK是通信時(shí)鐘引腳，接單片機(jī)的IO口，8腳VCC1是備用電源引腳。如果在8腳接一個(gè)10uF的電容，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)可 以運(yùn)行1分鐘左右的時(shí)間，如果大家想運(yùn)行時(shí)間再長(zhǎng)，可以加大電容的容量，如圖22-5和圖22-6所示。
圖22-5 DS1302無(wú)備用電源
圖22-6 DS1302電容作備用電源
涓流充電功能，大家作為選學(xué)即可，我們使用的時(shí)候直接用5V電源接一個(gè)二極管，在有主電源的情況下給電容充電，在主電源掉電的情況下，這個(gè)電容可以給 DS1302大約供電1分鐘左右，這種電路的最大用處是在電池供電系統(tǒng)中更換主電池的時(shí)候保持實(shí)時(shí)時(shí)鐘的運(yùn)行不中斷，1分鐘的時(shí)間對(duì)于更換電池足夠了。此 外，通過(guò)我們的使用經(jīng)驗(yàn)，在DS1302的主電源引腳串聯(lián)一個(gè)1K電阻可以有效的防止電源對(duì)DS1302的沖擊，R6就是，而R9，R26，R32都是上 拉電阻。
我們把8個(gè)引腳功能分別介紹，如表22-1所示。
表22-1 DS1302引腳功能圖
引腳編號(hào) 引腳名稱 引腳功能
1 Vcc2 主電源引腳，當(dāng)Vcc2比Vcc1高0.2V以上時(shí)，DS1302由VCC2供電，當(dāng)Vcc2低于Vcc1時(shí)，由Vcc1供電。
2 X1 這兩個(gè)引腳需要接一個(gè)32.768K的晶振，給DS1302提供一個(gè)基準(zhǔn)。特別注意，要求這個(gè)晶振的引腳負(fù)載電容必須是6pF，而不是要加6pF的電容。如果使用有源晶振的話，接到X1上即可，X2懸空。
3 X2
4 GND 接地。
5 CE DS1302的輸入引腳。當(dāng)讀寫DS1302的時(shí)候，這個(gè)引腳必須是高電平，DS1302這個(gè)引腳內(nèi)部有一個(gè)40k的下拉電阻。
6 I/O 這個(gè)引腳是一個(gè)雙向通信引腳，讀寫數(shù)據(jù)都是通過(guò)這個(gè)引腳完成。DS1302這個(gè)引腳的內(nèi)部含有一個(gè)40k的下拉電阻。
7 SCLK 輸入引腳。SCLK是用來(lái)作為通信的時(shí)鐘信號(hào)。DS1302這個(gè)引腳的內(nèi)部含有一個(gè)40k的下拉電阻。
8 Vcc1 備用電源引腳。
DS1302的電路一個(gè)重點(diǎn)就是時(shí)鐘電路，它所使用的晶振是一個(gè)32.768k的晶振，晶振外部也不需要額外添加其他的電容或者電阻電路了。時(shí)鐘的精度， 首先取決于晶振的精度以及晶振的引腳負(fù)載電容。如果晶振不準(zhǔn)或者負(fù)載電容過(guò)大過(guò)小，都會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘誤差過(guò)大。在這一切都搞定后，最終一個(gè)考慮因素是晶振的溫 漂。隨著溫度的變化，晶振往往精度會(huì)發(fā)生變化，因此，在實(shí)際的系統(tǒng)中，其中一種方法就是經(jīng)常校對(duì)。比如我們所用的電腦的時(shí)鐘，通常我們會(huì)設(shè)置一個(gè)選項(xiàng)“將 計(jì)算機(jī)設(shè)置于internet時(shí)間同步”。選中這個(gè)選項(xiàng)后，一般可以過(guò)一段時(shí)間，我們的計(jì)算機(jī)就會(huì)和internet時(shí)間校準(zhǔn)同步一次。