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使用PIC Micro的实时时钟IC（DS1307）项目。

如果您的实时时钟（RTC）很简单 使用辅助芯片，如DS1307，因为您不需要跟踪 每个月的长度或闰年的帐户。这一切都为你完成了 您可以获得电池备份系统的好处，这意味着它赢了't lose the 关闭主电源时的数据或时间。

此页面项目使用I2C（或IIC）实时时钟IC（DS1307）和四个 数字七个段显示器以创建标准台时钟。

注意：如果您键入ds1703实时时钟 要查找此页面，您可能会拼写芯片类型。 

无论如何，您可以找到DS1307（RTC） 实时时钟 IC项目和信息 this page.

注意：此RTC项目已更新 更容易使用软件即，软件加载到PIC中（注意 编译器是免费的<2K和当前代码使用大约1550字节）。 还有两种用于信息的其他模式和一个 debugging:

按下第一种新模式 键3将显示当前显示器显示的指示 （有时候只需查看数字即可难以解决这个问题！）。这 其次是按下键4，该键4将通过所有RA0-RA7输出循环 引脚并显示LED在7段显示器上点亮。这意味着它更容易 弄清楚当你加入时的RA0-RA7连接是否正确（注意RA5 不使用它只能是输入 - 见下面的详细信息）。该项目有 还更新以使用最新的Mikroc编译器。

DS1307介绍

虽然PIC16F88具有32kHz的振荡器内置振荡器 Watch Crystal A DS1307更容易在面包板上使用。这是因为你 可以更容易地控制电路的布局。

RTC还使软件更容易，因为它照顾所有 日历功能;闰年的会计。

DS1307（RTC）实时时钟IC（I2C RTC）是8针 device using an I2C 界面（虽然 数据表未提及I2C以避免版税支付！）。它有8个 读/写寄存器存储以下信息：

地址	注册功能
0	秒0-59.
1	分钟0-59
2	小时0-24,1-12
3	第1-7天
4	日期1-31.
5	月1-12
6	0-99年
7	控制

最后一个地址0x08是控制地址，它确定 在SQW / OUT PIN处生成的内容。您可以直接通过控制级别 I2C或将其设置为1Hz，4096Hz，8192Hz，或32768kHz。在这个软件中，它被设置 到1Hz并用于驱动可用作背光的LED 4x7段模块（如果您通过模块发光'll see the two 左右组之间的中心孔（如结肠字符） 两个7段。这通常用于闪烁秒，使LED放置 背后这将实现这一运作。

以与您需要添加拉动的I2C引脚相同 V +在SQW / OUT引脚处，以查看任何输出信号，因为它是一个开路输出！ 或如在该电路中，LED和470R电阻串联连接到 + 5V电源。另一端进入DS1307的SWQ / OUT引脚。

DS1307规范

准确性	手表 水晶规格通常为20ppm

编译器	mikroelectronika mikroc编译器 自由！
目标	16F88 （重新瞄准具有模拟输入AN0）的其他照片）。
软件级别	中等的。
软件说明	交换 between i/p &o / p读取模拟/驱动器显示。使用I2C. routines.
硬件级别	简单。
硬件笔记	特别的 必须在放置DS1307和晶体时注意。
项目版本	1.02
项目文件	进入 你的细节得到了 下载 Link 并获得微控制器通讯： （注意：您的电子邮件安全它永远不会 be sold or rented). 你会 get 一切C源代码和十六进制文件。 注意：检查您的电子邮件以获取项目代码下载 link.

DS1307控制位

有两种特定的'gotcha'嵌入的类型控件 使用该芯片稍微复杂的地址。

DS1307寄存器时钟停止（CH）

最重要的是时钟停止位（CH），这是第7位的 地址0.这是控制的寄存器'seconds'并且ch位必须 否则芯片停止时钟。写入零点 重置CH位，使时钟运行。 

注意：您必须将CH位重置为零，以使芯片 operate!

警告：默认状态 DS1307 is undefined
因此，您必须清除CH位以启动振荡器。

一般来说，您应该将此位置于零，只有设置它 你必须。该位包含在注册零内，这也是如此 "minutes" and "seconds"登记。通常，除非您，否则将此位保持零 正在更新寄存器的秒数（您't want the seconds 在编辑它们时更改）。

DS1307 24/12小时控制

第二是24/12小时控制，它是地址的第6位 2.它设置为12小时模式，24小时模式为4小时。在这个项目中它 设置为低24小时模式。

这两个比特的问题是你必须保留 在读取时访问寄存器时，它们会在编写数据时忽略它们 显示的值。它不是一个大问题，你可以看到它的方式's done 查看代码（请参阅函数Edit_DS1307（）和第1个案例 地址0（CH）和2（12H / 24H）的陈述）。

DS1307 32KHz振荡器

令人惊讶的是，准确的32khz振荡器是一个困难的 任务（远远超过高速振荡器，即MHz晶体振荡器）。 这是因为低速振荡器驱动器设计用于低功耗 手术。这意味着高阻抗，因此是低电流 司机对噪音非常敏感（或任何可以的附近的信号 电容性地耦合到晶体线）。

使用DS1307让您将水晶放入最少的噪音中 一部分的董事会。此外，它设置了晶体负载电容 在完全32kHz的情况下使晶体振荡至关重要 - 控制其 初始错误i.e.对于指定的PPM误差值，负载电容必须 be exact.

DS1307用12.7pf加载晶体，所以您需要购买一个 定义为使用该负载电容的晶体。电路布局也 影响水晶引脚处的电容，因此必须将晶体保持为 尽可能靠近芯片，并且必须将来自晶体到芯片的轨道必须是 short.

确保水晶正常振荡您必须确保 :

• Crystal使用12.7pf负载电容（正确的晶体类型）。
• 晶体接近IC。
• 曲目很短。
• 芯片电源有很多去耦（电容来自+ 5V至GND）。例如 A 100n and a 10n
• 晶体附近没有信号轨道。
• 对于PCB：它有一个保护环和地面平面，远离数字 signals.

如果您正在进行董事会布局，请在图片中有很好的建议 16F88数据表（定时器1段）上的水晶PCB保护环。达拉斯推荐 应用笔记58尚未阅读。

DS1307电源故障。

DS1307如果输入电压（VCC），则检测电源故障 低于（VBAT）并自动切换到VBAT电源输入（您 应该在这里使用锂3V电池作为备用电池）。它还抑制了 I2C控制信号，直到VCC为1.25 x VBAT，所以您赢了't be able to put bad 电源失败时，数据进入芯片！

实时时钟设计

输入键

为了保存微控制器引脚，有四个输入键 全部连接到单个模拟输入引脚。该引脚也驱使其中一个 七个段显示LED，因此必须在输入之间切换（读取 模拟电压）和输出（驱动LED）。 

注意：这是因为模拟输入切换到 仅接收模拟仅限（150us大约）有100us延迟让 输入定居（只是猜测，可以降低 - 但它并不重要 这个应用程序）。然后读取输入信号。因为坚持不懈 视觉（整个显示方法取决于您的眼睛）无法看到 这个缺少的光脉冲所以它看起来像显示器完全稳定！

每个键将模拟输入拉到不同的电压电平 您可以使用ADC（RA0）轻松读取。

7段显示

显示器由内置的四个7个段组成 方便的块，所有8个LED驱动线连接在一起。你 可以加入单个7段来实现相同的结果，但这样做 焊接面包板是一种痛苦。该街区只需为您节省努力（以及错误 接线）。因此，这导致8个数据线和4位选择线。

最初我用RA0到RA7作为数据线驱动程序 RB2,5,6,7。然后我意识到RA5只是允许是一个输入，因为它 也与RESET PIN MCLR复用。因为它已经有线了 最简单的解决方案是消除ra5，但你怎么做的 更改所有驱动器数据定义？ 

当消除RA5时，我将RA6和RA7移动到位B5和B6 因此，这使得LED驱动器为小数点未连接，但可以 由于我们不使用7段显示的那部分。

因此，解决方案是使用映射位的帮助函数 在将数据输出到7段LED总线之前，6,7比特5,6位 该函数有一个明显的名称：

move_b6_b7_to_b5_b6（byte num）

数字选择行

数字选择线由晶体管开关驱动 如果需要，可以允许更多电流（注意我没有测量确切 当前电流取决于显示屏的刷新率）。

显示刷新和限流电阻

是的，没有！即RA总线和LED驱动器之间 没有极限的电阻。

为什么？

在所有其他电路中，您可以看到它们。我选择不使用它们 由于显示器仅在刷新模式下驱动。如果它被驱动 直接LED会爆炸。这种技术的商业用途是 MAX7219.

如果您对此感到不舒服，那么在330r或330r中添加8 470R电阻使每个LED的最大电流限制（例如，如果被驱动 在测试期间永久地）从每个驱动器RA总线到4x7段 display.

它有效的原因与产生的热量有关 - 如 电流流动在LED中，交界处加热，如果你推动太多 电流然后它熔化内线 - 这是最大的位置。当前的 limit comes from.

在刷新模式下驱动显示模式，显示屏保持开启 与它被保存的时间相比很短的时间，这定义了一个 在每个LED的当前限制范围内的平均电流。

嘿..不要'敲了它......它可以很好......承诺。

DS1307项目操作

当系统为向上电时，将检查RAM位置0x3F的值0x20。 如果存在这一点则意味着备用电池已保存内容 因此，已初始化RAM和所有寄存器。所以软件 跳过初始化序列。

如果找不到0x20，则初始化实时时钟IC 到以下值：

地址	初始化值
0秒	0x59（第7位清除）。
1分钟	0x59
2小时	0x24（第6位清除）。
3 Day	0x07
4 Date	0x31
5个月	0x12
6 Year	0x99（低位数）
3F一年	0x20（高 digits)

这些是实时编码的二进制编码十进制数 时钟IC适用。请注意，已选择初始化值 您可以轻松理解显示显示的显示，但从v1.02这是 不像你可以击中键3的那么重要 伪文本 上 what is displayed.

伪文本 Display

然而，在重新访问项目时，它就证明它是一个 困难的任务（究竟是究竟在显示器上究竟是什么 2014年8.20pm即，所有数字都是相同的）这就是为什么按键3 （当未编辑值时）以闪烁（慢速）速率闪烁显示屏 指示您使用以下7段输出所关注的内容。

模式	7段代码	意义
模式_hrs_mins.	Hrnn.	小时和分钟
模式_mins_secs.	NNSE.	分钟和秒
模式_day_mon.	Dann.	天和月份
模式_year.	年	年
模式_init.	在里面	初始化

模式按钮

按下模式按钮循环显示显示不同数据的显示 每个按钮按下。遵循以下显示序列：

1. 小时，分钟。
2. 几分钟，秒。
3. 天，月份。
4. 年。

编辑，上下按钮

要更改值，必须按下编辑按钮（key2）。什么时候 它是，左手两位数字闪烁。现在向上按钮（key3）和 向下按钮（key4）让您编辑值。

再次击中编辑闪烁 两个右侧数字，您可以像以前一样更改值。击中编辑 按钮或模式按钮再次退出编辑模式。

编辑分钟/秒时，才会停止时钟 在编辑序列的末尾或模式按钮时显示并重新启动 被命中（例程check_start_ds1307不会改变状态或写入 振荡器寄存器如果时钟已在运行i.e.时钟 振荡器仅在前停止时启动）。这让您设置了 秒准确，但不会打扰其他模式的时钟。 

准确设置时钟

注意我不确定为什么，但它可能是DS1307如何工作 必须在期望的转换时间之前设置1秒的时间。

说时钟目前读了1328 13分钟和28秒 设置时间相当好编辑时间到13 45然后点击编辑键时 你试图同步到的时钟是在1344。这似乎得到了 秒随源时钟同时变化。这可能是由于 DS1307中的双寄存器仅在特定时间更新。

实时时钟IC硬件

实时时钟IC项目 单击数字时钟原理图以打开PDF文档。

"右点击这里"下载真实的原理图 时钟。右键单击并选择“另存为”或单击以在浏览器中打开 （如果您已启用PDF Reader插件）。

您可以使用具有ADC和足够的任何PIC微控制器 存储器以保持程序和足够的引脚用于显示多路复用。

您可以通过电路中的PIC编程 ICSP. 即使程序运行也是即使在运行的情况下也是连接器 由于没有I2C通信，因此将保持正确的时间 DS1307未更新。

DS1307项目框图

除了放置之外，该项目还没有什么真正困难的 DS1307远离噪声源并如前所述解耦。

实时时钟IC项目软件

项目文件

编译器项目文件
6.4.0有很多更多（请参阅下载文件）。

C源文件。
16f88_rtc_ds1307.c
I2C.c

标题文件。
Bit.h - 位操作宏
I2C.H - I2C操作的定义。

输出文件
16f88_rtc_ds1307.hex.

DS1307代码描述

16f88_rtc_ds1307.c

这包含主程序和支持功能 控制DS1307。

I2C.c

这包含I2C的软件实现（时钟拉伸未通过 测试）。更改端口/引脚在开始时更改#define语句 I2C.c

功能

• 在里面（）
• 在it_ports（）
• 在it_ds1307（）
• read_ds1307（）
• write_ds1307（）
• stop_ds1307（）
• start_ds1307（）

上述功能都是自我解释的。下面需要一些解释的人。

功能Int2seg（）

将数字转换为Porta的所需输出值以驱动 七个段显示。内部阵列Ret []保存7段值 - 这些是纯8位值，好像为7段的所有数据线都是如此 连接的。常规：

...在字节中移动位，以解释未使用RA5的事实。

函数read_ana_keys（）

此例程将模拟级别解码为特定键 按。它返回1-4表示键1-4的值。在逻辑界面上 是PB1，应该位于顶部的板上。

此调用decode_ana_keys（）以确定按下的键。

在此例程中，模拟输入已打开，延迟 使用100us，然后解码密钥，然后返回模拟输入 digital output.

注意这是如何使用RA0引脚作为模拟输入 引脚和数字输出引脚。

这有用两个原因：

• 系统不是中断驱动。
• 与做一切相比，读取模拟端口的时间很小 else.

因为它不是中断驱动代码始终关注 因此，设定的操作顺序永远不会将端口转回输出 读取模拟引脚。

当端口是时，你的眼睛看不到100us的差异 读取 - 它真的只需100us将LED关闭延伸。

函数decode_ana_keys（）

这是一个简单的范围检测，返回按下的键 模拟值落在特定范围内。

函数edit_ds1307（）

这是用来的"main"例程允许升级/下调当前 DS1307寄存器值。它需要输入DS1307地址和方向 期望和递增或减少寄存器值，具体取决于dir和 还限制了更新的值，以将其保留在有效范围内。 

注意它是如何管理的'problem'包含ch和的地址 12/24小时位以及所需的值。 

还请注意'one'例程使用不同的上限和 下限控制控制单个寄存器的操作I.。 根据寄存器使用，值将限制为特定限制。 

函数clock_display（）

该功能提供了主要的显示能力 系统和它与传统代码略有不同。这段代码是 旨在重新参加，每次调用它时都会做不同的工作 实际上是一个具有静态变量存储状态的状态机 'digit'. 

每次被称为数字递增和 这选择了PortB上的下一个段驱动器引脚。

由于该功能也需要两个二进制编码 值作为参数（一个用于左两个7段数字和一个用于的 右两个7段数字）。它可以每次显示不同的数字 函数被调用。因此，通过将功能拨打足够快的4x7段 由于视力持久性，显示器似乎不断开启。

本例程中的复杂性是为了选择性地消隐 或右对的数字，以便可以打开和关闭它们。其他 复杂性在Addresses 0x00和0x02处保留控制位。 

函数main（）

数组IDX []保存两个值，该值是DS1307的地址 时钟地址空间。 IDX [0]保存允许在左侧显示的地址 两个7段，而IDX [1]保存用于显示数据的地址 正确的两个7段。

通过更改IDX值，DS1307中的特定寄存器值可以是 显示。例如，选择小时和分钟的代码 displayed is :

这使得显示程序使用DS1307地址2为左位和 DS1307地址1为右位。如果你看看地址映射 DS1307地址2用于在使用地址1时保持小时信息 持有分钟信息。

常规

...用于使用此信息更新显示。

变量'edit'用作标志，以指示编辑的标志 进度和作为IDX数组的索引，以指定哪两个数组 值正在递增或递减。如果'edit' has the value 完成_EDIT（= -1），然后编辑未发生或刚刚完成 （在右手数字集后，通过用户按下键两个 edited.

您可以看到这两个案例陈述案例3的工作方式：和案例：4 分别上下一个值。如果没有编辑然后测试（） 代替函数或display_mode（）函数。

通过控制末尾的BlankIdx值来执行闪烁数字集 主要（）函数。如果它是-1，则使用该值不会显示任何值 函数clock_display（）。实际定时由变量控制 'flash'递增每次循环时递增。'flash' is kept to 简单的值60和30和一半的时间（最多30个数字亮起 休息了另一半）。

关键操作

在主键中被检测到一个 值返回1-4的范围

关键行动：
 

钥匙	关键功能	关键行动
1	改变 mode	选择显示的数据。小时分钟， year etc.
2	输入编辑 mode	输入当前数据显示的编辑模式 and edit left.
2	如果在编辑模式下	移动到下一个数字或退出模式。
3	如果在编辑模式下	增加所选择的数字值。
3	不在编辑模式下	显示伪文本，指示显示屏上的内容。
4	如果在编辑模式下	减少所选择的数字值。
4	不在编辑模式下	输入测试模式（每次按下移动到显示差异。LED）

笔记"Not in edit mode" are extra features.

实时时钟的测试和补充操作

功能测试（） - 测试7段连接。

您可以使用此操作来检查7个段显示是否正确连接。

不在编辑模式下执行此例程，并按下键4。

在每个按键的key4时，不同的LED点亮（每个相同的LED 单个7段）。  

订单是：

• a
• b
• c
• d
• e
• f
• g

函数display_mode（）

此例程类似于测试，除了它采用模式值 在主常规中使用的那个。它在显示屏上显示伪文本 表示当前显示器显示的内容。

当不在编辑模式下执行此例程，按下键3。

看 伪文本 Display 以上用于4x7段上显示的伪文本。

内置功能

显然，编制者自动包含一些的常见做法 简单的功能，我不久前使用它们，无法弄清楚他们是如何 链接到代码，因为没有包括以下内容 functions:

• bcd2dec（）
• DEC2BCD（）
• bytetostr（）

由于它们的定义不一致，这些是令人恼火的 'To' and '2'在中间。然而，他们很有用，完成了工作。你 可以在线搜索并找到其他人如果您愿意的情况。为了 他们的操作和原型定义的定义在中搜索 MikroC help system. 

关于实时时钟系统实现的注意事项

更新速率在Clock_display（）中控制 在该例程中延迟函数调用delay_ms（1），它只打开 显示为1ms，但这是一个数字。例程clock_display（）是 有效地是一个再参赛者状态机和每个呼叫服务的不同 7段数字。因此，有效地整个周期的总延迟（ 4个呼叫有4位数）是4ms。

在8MHz时，惯例做了很多，并且您需要20ms刷新率才能实现 稳定的愿景持久性，所以系统的其余部分必须发生 16ms（未测量），因为输出似乎足够稳定。这意味着 不是 a lot of room to do 'other' stuff.

这是因为我们正在使用8MHz的内部时钟。你 使用外部水晶可以更快地走得更快，但如果你只需要这样做 你真的有。如果您确实需要更快的操作，您可能会用完引脚， 由于两者将用于驱动XTAL振荡器，这就是为什么在其他方面 网站上的项目，例如7段频率计数器，辅助芯片是 使用 - 在这种情况下，它是4017（约翰逊柜台 - 走路）。你可以 还使用串行到并行芯片等 595 to save pins.

但是对于任务来说，它需要执行此操作 works just fine.

然后's it - enjoy.

对你的锻炼

您可能想要做的简单练习是添加警报 功能 - 目前闪光灯1552个字节的闪光灯用完了留下空间 许多额外的代码2k -1552 =剩余空间。添加警报功能将 只是添加其他定义的问题：

例如mode_alarm.

...并使用一些DS1307 RAM来存储警报设置 （由于电源故障时，它被电池备份保存）。

您需要更改模式设置的代码 更新和伪文本代码。在主循环中，你会阅读 当前小时，分钟设置，直到它匹配存储的值，然后生成 an alarm.

对于输出，有一个备用引脚RB3 - 有一个10K下拉 但如果零件已被取出LVP模式，则这无用 使用ICSP程序员编程它 - 所以它可以免费附上一个 压电盘（取出电阻 - 探测器。无论如何都没有真正需要！）。

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