ESP8266 SDK开发: 外设篇-时钟芯片DS1302使用和拓展知识<time.h>的使用
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说明
因为帮别人做一个小东西,WiFi呢不能联网,但是需要时间,所以加了一个DS1302.
注:只要WiFi可以联网就不需要加时钟,直接使用内部时钟就可以了,你可以每隔一段时间使用ntc获取时间然后改写内部时钟
我主要说明一下我封装的文件的使用和注意事项!
连接图示
注意:需要拆掉OLED
WiFi GPIO14 -- RST DS1302
WiFi GPIO12 -- DAT DS1302
WiFi GPIO13 -- CLK DS1302
移植使用
1.程序代码不仅仅局限于此节使用
/* * DS1302.C * * Created on: 2020年12月23日 * Author: yang * 使用:设置时间 struct ds1302struct lcTime; lcTime.tm_year = 20;//年(芯片只能存储两位 00-99,具体看手册) lcTime.tm_mon = 12;//月 lcTime.tm_mday = 23;//日 lcTime.tm_hour = 22;//时 lcTime.tm_min = 55;//分 lcTime.tm_sec = 5;//秒 ds1302_set_time(&lcTime,1); 使用:获取时间 struct ds1302struct lcTime; ds1302_read_time(&lcTime,1);//获取时钟的时间 //打印 年 月 日 时 分 秒 os_printf("\nyear=%d,mon=%d,mday=%d,hour=%d,min=%d,sec=%d\n", lcTime.tm_year, lcTime.tm_mon, lcTime.tm_mday, lcTime.tm_hour, lcTime.tm_min, lcTime.tm_sec ); */ #define DS1302_C_ #include <time.h> #include "driver/DS1302.h" #include "eagle_soc.h" #include "osapi.h" #include "gpio.h" //初始化引脚,移植其它单片机请替换内部函数 void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_gpio_init(void) { ETS_GPIO_INTR_DISABLE(); WRITE_PERI_REG(PERIPHS_IO_MUX, 0x105); PIN_FUNC_SELECT(DS1302_RST_MUX, DS1302_RST_FUNC); PIN_FUNC_SELECT(DS1302_DAT_MUX, DS1302_DAT_FUNC); PIN_FUNC_SELECT(DS1302_CLK_MUX, DS1302_CLK_FUNC); GPIO_OUTPUT_SET(DS1302_RST_GPIO, 0); GPIO_OUTPUT_SET(DS1302_DAT_GPIO, 0); GPIO_OUTPUT_SET(DS1302_CLK_GPIO, 0); ETS_GPIO_INTR_ENABLE() ; } //延时us,移植其它单片机请替换内部函数 void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_delay_us(char us){ os_delay_us(us); } //设置时钟引脚输出高低电平,移植其它单片机请替换内部函数 void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_clk_set(char HL){ if(HL==1) GPIO_OUTPUT_SET(DS1302_CLK_GPIO, 1); else GPIO_OUTPUT_SET(DS1302_CLK_GPIO, 0); } //设置RST引脚输出高低电平,移植其它单片机请替换内部函数 void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_rst_set(char HL){ if(HL==1) GPIO_OUTPUT_SET(DS1302_RST_GPIO, 1); else GPIO_OUTPUT_SET(DS1302_RST_GPIO, 0); } //设置数据引脚输出高低电平,移植其它单片机请替换内部函数 void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_dat_set(char HL){ if(HL==1) GPIO_OUTPUT_SET(DS1302_DAT_GPIO, 1); else GPIO_OUTPUT_SET(DS1302_DAT_GPIO, 0); } //获取数据引脚的高低电平,移植其它单片机请替换内部函数 char ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_dat_get(){ return GPIO_INPUT_GET(DS1302_DAT_GPIO); } /** * @brief 写一个字节数据到芯片 * @param data:要写入的数据 * @param None * @param None * @retval None * @example **/ void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_write_byte(char data){ char i=0; for (i = 0; i < 8; i++){ ds1302_clk_set(0);//先保持CLK为低电平 ds1302_delay_us(1); //准备数据 if (data & 0x01) ds1302_dat_set(1); else ds1302_dat_set(0); //产生上升沿 ds1302_delay_us(1); ds1302_clk_set(1); ds1302_delay_us(1); data = data >> 1; } } /** * @brief 读取一个字节数据 * @param None * @param None * @param None * @retval None * @example **/ char ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_read_byte(){ char i=0, temp=0; //读取数据 for (i = 0; i < 8;i++) { ds1302_clk_set(0);//产生了第一个下降沿 ds1302_delay_us(1); temp = temp >> 1; if (ds1302_dat_get()){//获取数据 temp |= 0x80; } ds1302_delay_us(1); ds1302_clk_set(1); ds1302_delay_us(1); } return temp; } /** * @brief 写数据到芯片 * @param addr:要写入的地址 * @param data:要写入的数据 * @param rc:1-操作内部RAM * @retval None * @example **/ void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_write_data(char addr,char data,char rc){ ds1302_clk_set(0);//先保持CLK为低电平 ds1302_delay_us(1); ds1302_rst_set(1);//启用传输 ds1302_delay_us(1); addr = addr & 0xFE;//数据最低位,置0(写入数据) if(rc==1) addr = addr | 0x40; //操作RAM ds1302_write_byte(addr); ds1302_write_byte(data); ds1302_rst_set(0);//停止传输 ds1302_delay_us(1); } /** * @brief 读取数据 * @param addr:读取的地址 * @param rc:1-操作内部RAM * @param None * @retval None * @example **/ char ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_read_data(char addr,char rc){ char temp; ds1302_clk_set(0);//先保持CLK为低电平 ds1302_delay_us(1); ds1302_rst_set(1);//启用传输 ds1302_delay_us(1); addr = addr | 0x01;//数据最低位置1(读取数据) if(rc==1) addr = addr | 0x40; //操作RAM ds1302_write_byte(addr); temp = ds1302_read_byte(); ds1302_rst_set(0);//停止传输 ds1302_delay_us(1); return temp; } /** * @brief 写数据到芯片(突发模式) * @param data:要写入的8字节数据 * @param None * @param None * @retval None * @example **/ void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_write_data_burst(char *data){ int i=0; ds1302_clk_set(0);//先保持CLK为低电平 ds1302_delay_us(1); ds1302_rst_set(1);//启用传输 ds1302_delay_us(1); ds1302_write_byte(ds1302_burstwr_add); for (i=0; i<8; i++){ //连续写入 8 字节数据 ds1302_write_byte(data[i]); } ds1302_rst_set(0);//停止传输 ds1302_delay_us(1); } /** * @brief 读取数据(突发模式) * @param data:读取的地址 * @param None * @param None * @retval None * @example **/ void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_read_data_burst(char *data){ int i=0; ds1302_clk_set(0);//先保持CLK为低电平 ds1302_delay_us(1); ds1302_rst_set(1);//启用传输 ds1302_delay_us(1); ds1302_write_byte(ds1302_burstre_add); for (i=0; i<8; i++){ //连续写入 8 字节数据 data[i] = ds1302_read_byte(); } ds1302_rst_set(0);//停止传输 ds1302_delay_us(1); } /** * @brief 设置芯片的时间 * @param tm * @param model:0-普通模式 1-突发模式 * @param None * @retval None * @example * struct ds1302struct lcTime; * lcTime.tm_year = 2020; * lcTime.tm_mon = 1; * lcTime.tm_mday = 1; * lcTime.tm_hour = 12; * lcTime.tm_min = 10; * lcTime.tm_sec = 30; * ds1302_set_time(&lcTime,1); **/ void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_set_time(struct ds1302struct *lcTime,char model){ char temp[8];//突发模式下缓存数据 // char value,valueH,valueL; //因为芯片高四位存储十位,低四位存储个位 //假设用户输入12 那么需要高位是 0001 低位是 0010 也就是0x12 然后存储到芯片中 // valueH = (lcTime->tm_year/10)<<4; // valueL = lcTime->tm_year%10; // value = valueH | valueL; if(model){//突发模式 temp[0] = (lcTime->tm_sec/10)<<4|lcTime->tm_sec%10; //秒 temp[1] = (lcTime->tm_min/10)<<4|lcTime->tm_min%10; //分 temp[2] = (lcTime->tm_hour/10)<<4|lcTime->tm_hour%10; //时 temp[3] = (lcTime->tm_mday/10)<<4|lcTime->tm_mday%10; //日 temp[4] = (lcTime->tm_mon/10)<<4|lcTime->tm_mon%10; //月 temp[5] = (lcTime->tm_wday/10)<<4|lcTime->tm_wday%10; //星期 temp[6] = (lcTime->tm_year/10)<<4|lcTime->tm_year%10; //年 //最后一位是写保护寄存器,全是0就可以,所以不需要设置 ds1302_write_data_burst(temp); } else{ ds1302_write_data(ds1302_control_add,ds1302_unlock,0); //关闭写保护 ds1302_write_data(ds1302_sec_add,ds1302_clkoff,0); //暂停时钟 //ds1302_write_data(ds1302_charger_add,ds1302_lv5); //涓流充电 ds1302_write_data(ds1302_year_add,(lcTime->tm_year/10)<<4|lcTime->tm_year%10,0);//年 ds1302_write_data(ds1302_month_add,(lcTime->tm_mon/10)<<4|lcTime->tm_mon%10,0); //月 ds1302_write_data(ds1302_date_add,(lcTime->tm_mday/10)<<4|lcTime->tm_mday%10,0);//日 ds1302_write_data(ds1302_hr_add,(lcTime->tm_hour/10)<<4|lcTime->tm_hour%10,0); //时 ds1302_write_data(ds1302_min_add,(lcTime->tm_min/10)<<4|lcTime->tm_min%10,0); //分 ds1302_write_data(ds1302_sec_add,(lcTime->tm_sec/10)<<4|lcTime->tm_sec%10,0); //秒 ds1302_write_data(ds1302_day_add,(lcTime->tm_wday/10)<<4|lcTime->tm_wday%10,0); //周 ds1302_write_data(ds1302_control_add,ds1302_lock,0); //打开写保护 } } /** * @brief 获取芯片的时间 * @param tm * @param model:0-普通模式 1-突发模式 * @param None * @retval None * @example * struct ds1302struct lcTime; * ds1302_read_time(&lcTime,1); * int year = lcTime.tm_year; * int mon = lcTime.tm_mon; * int mday = lcTime.tm_mday; * char hour = lcTime.tm_hour; * char min = lcTime.tm_min; * char sec = lcTime.tm_sec; **/ void ICACHE_FLASH_ATTR ds1302_read_time(struct ds1302struct *lcTime,char model){ char temp[8];//突发模式下缓存数据 char value,valueH,valueL; //提示:所有数据的高四位代表十位,低四位代表个位 //有些数据的MSB最高位代表其它含义,请参见DS1302手册 if(model){//突发模式 ds1302_read_data_burst(temp); valueH = (temp[6]>>4)&0x0f; valueL = temp[6]&0x0f; lcTime->tm_year = valueH*10 + valueL; valueH = (temp[5]>>4)&0x0f; valueL = temp[5]&0x0f; lcTime->tm_wday = valueH*10 + valueL; valueH = (temp[4]>>4)&0x0f; valueL = temp[4]&0x0f; lcTime->tm_mon = valueH*10 + valueL; valueH = (temp[3]>>4)&0x0f; valueL = temp[3]&0x0f; lcTime->tm_mday = valueH*10 + valueL; valueH = (temp[2]>>4)&0x0f; valueL = temp[2]&0x0f; lcTime->tm_hour = valueH*10 + valueL; valueH = (temp[1]>>4)&0x0f; valueL = temp[1]&0x0f; lcTime->tm_min = valueH*10 + valueL; valueH = (temp[0]>>4)&0x0f; valueL = temp[0]&0x0f; lcTime->tm_sec = valueH*10 + valueL; }else{ value = ds1302_read_data(ds1302_year_add,0); //年 valueH = (value>>4)&0x0f; valueL = value&0x0f; lcTime->tm_year = valueH*10 + valueL; value = ds1302_read_data(ds1302_month_add,0); //月 valueH = (value>>4)&0x0f; valueL = value&0x0f; lcTime->tm_mon = valueH*10 + valueL; value = ds1302_read_data(ds1302_date_add,0); //日 valueH = (value>>4)&0x0f; valueL = value&0x0f; lcTime->tm_mday = valueH*10 + valueL; value = ds1302_read_data(ds1302_hr_add,0); //时 valueH = (value>>4)&0x0f; valueL = value&0x0f; lcTime->tm_hour = valueH*10 + valueL; value = ds1302_read_data(ds1302_min_add,0); //分 valueH = (value>>4)&0x0f; valueL = value&0x0f; lcTime->tm_min = valueH*10 + valueL; value = (ds1302_read_data(ds1302_sec_add,0))&0x7f;//秒，屏蔽秒的第7位，避免超出59 valueH = (value>>4)&0x0f; valueL = value&0x0f; lcTime->tm_sec = valueH*10 + valueL; value = ds1302_read_data(ds1302_day_add,0); //周 valueH = (value>>4)&0x0f; valueL = value&0x0f; lcTime->tm_wday = valueH*10 + valueL; } }
/* * DS1302.h * * Created on: 2020年12月23日 * Author: yang */ #ifndef APP_INCLUDE_DRIVER_DS1302_H_ #define APP_INCLUDE_DRIVER_DS1302_H_ #ifndef DS1302_C_ #define DS1302_Cx_ extern #else #define DS1302_Cx_ #endif #include "c_types.h" //移植其它单片机,请修改下面的程序 /*GPIO14 -- RST*/ #define DS1302_RST_MUX PERIPHS_IO_MUX_MTMS_U #define DS1302_RST_GPIO 14 #define DS1302_RST_FUNC FUNC_GPIO14 /*GPIO12 -- DTA*/ #define DS1302_DAT_MUX PERIPHS_IO_MUX_MTDI_U #define DS1302_DAT_GPIO 12 #define DS1302_DAT_FUNC FUNC_GPIO12 /*GPIO13 -- CLK*/ #define DS1302_CLK_MUX PERIPHS_IO_MUX_MTCK_U #define DS1302_CLK_GPIO 13 #define DS1302_CLK_FUNC FUNC_GPIO13 //命令, 地址 #define ds1302_sec_add 0x80 //秒数据地址 #define ds1302_min_add 0x82 //分数据地址 #define ds1302_hr_add 0x84 //时数据地址 #define ds1302_date_add 0x86 //日数据地址 #define ds1302_month_add 0x88 //月数据地址 #define ds1302_day_add 0x8a //星期数据地址 #define ds1302_year_add 0x8c //年数据地址 #define ds1302_control_add 0x8e //控制数据地址 #define ds1302_charger_add 0x90 //充电寄存区 #define ds1302_burstwr_add 0xbe //突发模式写数据 #define ds1302_burstre_add 0xbf //突发模式读数据 #define ds1302_ram_add 0xc0 //RAM地址 //配置 #define ds1302_clkoff 0x80 //暂停时钟 #define ds1302_lock 0x80 //打开写保护 #define ds1302_unlock 0x00 //关闭写保护 #define ds1302_lv6 0xa5 //0.7v压降,2K阻值,2.15ma #define ds1302_lv5 0xa9 //1.4v压降,2K阻值,1.80ma #define ds1302_lv4 0xa6 //0.7v压降,4K阻值,1.07ma #define ds1302_lv3 0xaa //1.7v压降,4K阻值,0.90ma #define ds1302_lv2 0xa7 //0.7v压降,8K阻值,0.50ma struct ds1302struct { int tm_sec;//秒 int tm_min;//分 int tm_hour;//时 int tm_mday;//日 int tm_mon;//月 int tm_year;//年 int tm_wday;//星期 }; //初始化引脚,移植其它单片机请替换内部函数 void ds1302_gpio_init(void); //延时us,移植其它单片机请替换内部函数 void ds1302_delay_us(char us); //设置时钟引脚输出高低电平,移植其它单片机请替换内部函数 void ds1302_clk_set(char HL); //设置RST引脚输出高低电平,移植其它单片机请替换内部函数 void ds1302_rst_set(char HL); //设置数据引脚输出高低电平,移植其它单片机请替换内部函数 void ds1302_dat_set(char HL); //获取数据引脚的高低电平,移植其它单片机请替换内部函数 char ds1302_dat_get(); /** * @brief 写一个字节数据到芯片 * @param data:要写入的数据 * @param None * @param None * @retval None * @example **/ void ds1302_write_byte(char data); /** * @brief 读取一个字节数据 * @param None * @param None * @param None * @retval None * @example **/ char ds1302_read_byte(); /** * @brief 写数据到芯片 * @param addr:要写入的地址 * @param data:要写入的数据 * @param rc:1-操作内部RAM * @retval None * @example **/ void ds1302_write_data(char addr,char data,char rc); /** * @brief 读取数据 * @param addr:读取的地址 * @param rc:1-操作内部RAM * @param None * @retval None * @example **/ char ds1302_read_data(char addr,char rc); /** * @brief 设置芯片的时间 * @param tm * @param model:0-普通模式 1-突发模式 * @param None * @retval None * @example * struct ds1302struct lcTime; * lcTime.tm_year = 2020; * lcTime.tm_mon = 1; * lcTime.tm_mday = 1; * lcTime.tm_hour = 12; * lcTime.tm_min = 10; * lcTime.tm_sec = 30; * ds1302_set_time(&lcTime,1); **/ void ds1302_set_time(struct ds1302struct *lcTime,char model); /** * @brief 获取芯片的时间 * @param tm * @param model:0-普通模式 1-突发模式 * @param None * @retval None * @example * struct ds1302struct lcTime; * ds1302_read_time(&lcTime,1); * int year = lcTime.tm_year; * int mon = lcTime.tm_mon; * int mday = lcTime.tm_mday; * char hour = lcTime.tm_hour; * char min = lcTime.tm_min; * char sec = lcTime.tm_sec; **/ void ds1302_read_time(struct ds1302struct *lcTime,char model); #endif /* APP_INCLUDE_DRIVER_DS1302_H_ */
2.把程序文件拷贝到如下位置
3.引脚连接定义
4.设置时间
system_init_done_cb(system_init_done); void ICACHE_FLASH_ATTR system_init_done(void) { struct ds1302struct lcTime; ds1302_gpio_init();//初始化引脚 lcTime.tm_year = 20;//年(芯片只能存储两位 00-99,具体看手册) lcTime.tm_mon = 12;//月 lcTime.tm_mday = 23;//日 lcTime.tm_hour = 22;//时 lcTime.tm_min = 55;//分 lcTime.tm_sec = 5;//秒 ds1302_set_time(&lcTime,1); }
5.获取时间
struct ds1302struct lcTime; ds1302_read_time(&lcTime,1);//获取时钟的时间 //打印 年 月 日 时 分 秒 os_printf("\nyear=%d,mon=%d,mday=%d,hour=%d,min=%d,sec=%d\n", lcTime.tm_year, lcTime.tm_mon, lcTime.tm_mday, lcTime.tm_hour, lcTime.tm_min, lcTime.tm_sec );
6.测试
程序细节说明
1.移植使用到其它单片机只需要修改头文件包含,和文件中指示的部分
2.关于设置或读取时间的两种模式(普通和突发)
注:突发模式解决的问题
普通模式下是一个字节一个字节的去读取数据,假如我们当前的时间是 00:00:59，我们先读秒，读到的秒是 59，
然后再去读分钟，而就在读完秒到还未开始读分钟的这段时间内，刚好时间进位了，变成了 00:01:00
那么就读错了!结果咱读的就变成 00:01:59
用户使用的时候建议使用突发模式就可以.
3.关于BCD
首先不要管什么BCD这个名词
只要记住一句话:芯片寄存器的高4位记录的是十位,低4位记录的是个位
假设想设置秒数为12秒
那么应该设置为 0001 0010 也就是把0x12写到里面
用数学公式转一下
int sec = 12; char sechex=0;
sechex = (sec/10)<<4 | sec%10; //sechex就是 0x12
//解释:把这个数的十位取出来,然后放到高四位上去,然后加上余数 .
0x12如何转成 12
int sec = 0; char sechex=0x12
sec = (sechex>>4)*10 + sechex&0x0F
//解释:把这个数右移4位获取高四位的十进制数,然后乘以10,然后加上个位数.
拓展知识<time.h>
1.为啥要说这个
时间戳是啥?UTC时间是啥?北京时间是怎么来的?单片机中时间戳和具体时间之间的转换怎么做?
凡是涉及到时钟的最好知道上面的问题,否则做相关项目或者程序的时候你会差一截!
2.时间戳
