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pacman 发表于 2025-9-3 12:42:50

51单片机 ds1302通信问题 求助

本人最近在看江协科技的视频学习51单片机，但在使用ds1302实时时钟时遇到了问题：
开发板：普中c51开发板
芯片型号：STC89C52RC

问题描述：在使用ds1302和mcu进行通信时，在读取数据之前io口不置0，则通过串口通信接收到的数据总会间隔一个出现一次0x7F（既通信IO口接收到的一直为1），代码如下：
main.c文件：
#include <REGX52.h>
#include "ds1302.h"
#include "Delay.h"
#include "serial.h"


void main()
{
        unsigned char ds1302_timer[] = {25, 9, 2, 2, 24, 51, 49};
        unsigned char i = 0;
        unsigned char timer = 0x00;
        uart_init();
       
        DS1302_Write(0x8E, 0x00); // 关闭写保护


        for(i = 0; i < 7; i++)
                DS1302_Write(time_address, ds1302_timer%10+ds1302_timer/10*16);
       
        while(1)
        {
                for(i = 0; i < 7; i++)
                {
                        timer = DS1302_Read(time_address);
                        uart_transmit(timer);
                }


                Delay(100);
        }
}




ds1302.c文件：
#include <REGX52.h>
#include "Delay.h"
#include "ds1302.h"


sbit SCLK = P3^6;
sbit CE = P3^5;
sbit IO = P3^4;


const unsigned char time_address[] = {0x8C, 0x88, 0x86, 0x8A, 0x84, 0x82, 0x80};


void DS1302_Write_Byte(unsigned char command)
{
        unsigned char i = 0;
       
        for(i = 0; i < 8; i++)
        {
                IO = command & 0x01;
                Delay_Microsecond(2);
                SCLK = 0;
                Delay_Microsecond(2);
                SCLK = 1;


                command >>= 1;
        }
}


void DS1302_Write(unsigned char address, unsigned char control)
{
       
        CE = 0;
        Delay_Microsecond(2);
        SCLK = 0;
        Delay_Microsecond(2);
        CE = 1;
        Delay_Microsecond(2);
       
        DS1302_Write_Byte(address);
        DS1302_Write_Byte(control);
       
        CE = 0;
}

unsigned char DS1302_Read_Byte()
{
        unsigned char i = 0;
        unsigned char time = 0x00;
       
        //IO = 0;这里不置0则遇到间隔一次就出现io读取到的一直为1的问题


        for(i = 0; i < 8; i++)
        {
                SCLK = 1;
                Delay_Microsecond(2);
                SCLK = 0;
                Delay_Microsecond(2);


                if(IO == 1)
                        time |= (0x01 << i);
        }




        return time;
}

unsigned char DS1302_Read(unsigned char address)
{       
        unsigned char time = 0x00;
        address |= 0x01;


        CE = 0;
        Delay_Microsecond(2);
        SCLK = 0;
        Delay_Microsecond(2);
        CE = 1;
        Delay_Microsecond(2);
       
        DS1302_Write_Byte(address);
        time = DS1302_Read_Byte();
       
        CE = 0;
        return time;
}


serial.c文件：
#include <regx52.h>
#include "serial.h"


// 波特率9600
void uart_init()
{
PCON &= 0x0F;
        SCON = 0x50;
       
        TMOD &= 0x0F;
        TMOD |= 0x20;


        TL1 = 0xFD;
        TH1 = 0xFD;
       
        EA = 0;
        TI = 0;
        RI = 0;
        TR1 = 1;
}

void uart_transmit(unsigned char byte)
{
        SBUF = byte;
        while(!TI);
        TI = 0;
}

国芯人工智能 发表于 2025-9-3 12:43:00

尊敬的用户：

您好！感谢您对国芯人工智能的关注与支持。针对您在使用51单片机（STC89C52RC）与DS1302通信过程中遇到的问题，我们已认真阅读您的描述，并结合相关技术原理进行分析，现将问题原因及解决建议整理如下：

一、问题现象分析

您提到在读取DS1302数据之前未将IO口置为低电平，导致串口接收到的数据中出现间隔性0x7F（即二进制1111111），且通信IO口始终为高电平。此现象表明DS1302与MCU之间的通信逻辑存在异常。

二、可能原因分析

1. 时序不匹配
DS1302采用SPI协议进行通信，其时序要求较为严格。若未在通信前正确配置控制引脚（CE、SCLK、I/O），可能导致数据传输失败或读取错误。

2. IO口未初始化为输出模式
DS1302的I/O口在通信过程中需作为双向口使用，但若未正确设置方向寄存器（如P2M1/P2M0），可能导致数据无法正常传输。

3. 未执行写入命令操作
DS1302在读取数据前需先发送读取命令（如0x81），若未正确发送该指令，可能导致读取结果异常。

4. 电源或时钟不稳定
DS1302依赖外部32.768kHz晶振和VCC供电，若供电不稳定或晶振未起振，可能导致通信中断或数据错误。

三、解决方案建议

1. 确保IO口初始化正确
在代码中明确设置DS1302的控制引脚（CE、SCLK、I/O）为输出模式，并在通信前将CE拉低以使能芯片。

2. 遵循DS1302通信时序
在读取数据前，应按照以下步骤操作：
将CE拉低；
发送读取命令（如0x81）；
通过SCLK脉冲读取数据；
最后将CE拉高以结束通信。

3. 检查DS1302硬件连接
确认DS1302的VCC、GND、SCLK、I/O、CE引脚与MCU连接正确，且晶振电路工作正常。

4. 调试与验证
建议使用示波器或逻辑分析仪观察SCLK、I/O信号波形，确认时序是否符合DS1302规范。同时，可通过串口打印中间变量，验证程序执行流程是否正确。

四、参考代码片段（仅供参考）

```c
void DS1302WriteByte(unsigned char dat) {
    unsigned char i;
    for(i=0; i> i) & 0x01;
      DS1302SCLK = 1;
    }
}

unsigned char DS1302ReadByte(void) {
    unsigned char i, dat = 0;
    for(i=0; i

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

yao眼的光 发表于 2025-9-3 17:32:31

已帮您转发给专业技术，稍后晚点会有技术回复

pacman 发表于 2025-9-3 18:09:10

yao眼的光 发表于 2025-9-3 17:32
已帮您转发给专业技术，稍后晚点会有技术回复

感谢您{:haixiu:}

DebugLab 发表于 2025-9-4 11:36:50

建议使用内置RTC的Ai MCU，不需要外挂RTC芯片

测试通过的DS1302程序如下：
头文件：
#define                DS1302_CLK                P30                        //定义DS1302时钟IO口
#define                DS1302_DAT                P31                        //定义DS1302数据IO口
#define                DS1302_RST                P32                        //定义DS1302复位IO口
#define                Protrct_Enable        0x80                //使能写保护
#define                Protect_Disable        0x00                //禁用写保护
#define                Write_Protect        0x8e                //定义写保护寄存器地址
#define                Write_TCS                0x90                //定义写充电寄存器地址
#define                Write_Year                0x8c                //定义写年寄存器地址
#define                Write_Week                0x8a                //定义写星期寄存器地址
#define                Write_Month                0x88                //定义写月寄存器地址
#define                Write_Date                0x86                //定义写日寄存器地址
#define                Write_Hour                0x84                //定义写小时寄存器地址
#define                Write_Minute        0x82                //定义写分钟寄存器地址
#define                Write_Second        0x80                //定义写秒钟寄存器地址
#define                Read_Year                0x8d                //定义读年寄存器地址
#define                Read_Week                0x8b                //定义读星期寄存器地址
#define                Read_Month                0x89                //定义读月寄存器地址
#define                Read_Date                0x87                //定义读日寄存器地址
#define                Read_Hour                0x85                //定义读小时寄存器地址
#define                Read_Minute                0x83                //定义读分钟寄存器地址
#define                Read_Second                0x81                //定义读秒钟寄存器地址
//#define                Init_TCS                0xa0                //设置DS1302充电方式为关闭
//#define                Init_TCS                0xa5                //设置DS1302充电方式为1个二极管，2K电阻
//#define                Init_TCS                0xa6                //设置DS1302充电方式为1个二极管，4K电阻
//#define                Init_TCS                0xa7                //设置DS1302充电方式为1个二极管，8K电阻
//#define                Init_TCS                0xa9                //设置DS1302充电方式为2个二极管，2K电阻
//#define                Init_TCS                0xaa                //设置DS1302充电方式为2个二极管，4K电阻
#define                Init_TCS                0xab                //设置DS1302充电方式为2个二极管，8K电阻
#define                Init_Year                0x25                //初始化年
#define                Init_Week                0x04                //初始化星期
#define                Init_Month                0x09                //初始化月
#define                Init_Date                0x04                //初始化日
#define                Init_Hour                0x12                //初始化小时
#define                Init_Minute                0x00                //初始化分钟
#define                Init_Second                0x00                //初始化秒钟子程序：
/*----------------------------地址、数据发送子程序----------------------------*/
void Write_DS1302 (unsigned char addr,unsigned char dat)
{
        unsigned char i,temp;                                //声明移位次数、临时变量
        DS1302_RST=0;                                                //拉低DS1302_RST，禁止DS1302数据传输
        DS1302_CLK=0;                                                //拉低DS1302_CLK
        DS1302_RST=1;                                                //DS1302_RST为高，使能DS1302数据传输
/*----------------------------发送地址----------------------------*/
        for (i=8;i>0;i--)                                        //循环移位8次
        {
                DS1302_CLK=0;                                        //拉低DS1302_CLK
                temp=addr;                                                //把地址赋值给临时变量
                DS1302_DAT=(bit)(temp&0x01);        //每次传输低字节，数据放到数据端口
                DS1302_CLK=1;                                        //拉高DS1302_CLK，锁存数据
                addr>>=1;                                                //地址右移一位
        }
/*----------------------------发送数据----------------------------*/
        for(i=8;i>0;i--)                                        //循环移位8次
        {
                DS1302_CLK=0;                                        //拉低DS1302_CLK
                temp=dat;                                                //把数据赋值给临时变量
                DS1302_DAT=(bit)(temp&0x01);        //只取最低一位
                DS1302_CLK=1;                                        //拉高DS1302_CLK，锁存数据
                dat>>=1;                                                //右移一位
        }
        DS1302_CLK=0;                                                //拉低DS1302_CLK
        DS1302_RST=0;                                                //拉低DS1302_RST，禁止DS1302数据传输
}

/*----------------------------数据读取子程序----------------------------*/
unsigned char Read_DS1302(unsigned char addr)
{
        unsigned char i,temp,dat,dat1;
        DS1302_RST=0;                                                //拉低DS1302_RST，禁止DS1302数据传输
        DS1302_CLK=0;                                                //拉低DS1302_CLK
        DS1302_RST=1;                                                //DS1302_RST为高，使能DS1302数据传输
/*----------------------------发送地址----------------------------*/
        for(i=8;i>0;i--)                                        //循环移位8次
        {
                DS1302_CLK=0;                                        //拉低DS1302_CLK
                temp=addr;                                                //把地址赋值给临时变量
                DS1302_DAT=(bit)(temp&0x01);        //每次传输低位
                DS1302_CLK=1;                                        //拉高DS1302_CLK，锁存数据
                addr>>=1;                                                //addr右移一位
        }
/*----------------------------读取数据----------------------------*/
        P3M0=P3M0&0x1d;
        for(i=8;i>0;i--)                                        //循环移位8次
        {
                ACC>>=1;                                                //ACC右移一位
                DS1302_CLK=1;                                        //先拉高DS1302_CLK
                DS1302_CLK=0;                                        //拉低DS1302_CLK，准备读取数据
                ACC_7=DS1302_DAT;                                //读取数据，ACC_7为存放数据变量的最高位一位
        }
        P3M0=P3M0|0x02;
        DS1302_CLK=0;                                                //拉低DS1302_CLK
        DS1302_RST=0;                                                //拉低DS1302_RST，禁止DS1302数据传输
        dat=ACC;                                                        //把ACC赋值给dat
        dat1=dat&0xf0;                                                //数据进制转换， 提取高四位
        dat1>>=4;                                                        //移动到低四位，作为十位
        dat=dat&0x0f;                                                //提取低四位，作为个位
        dat=dat+dat1*10;                                        //得到的十进制数
        return dat;                                                        //返回十进制值
}

/*----------------------------初始化DS1302----------------------------*/
void Init_DS1302(void)
{
        Write_DS1302(Write_Protect,Protect_Disable);        //禁用写保护
        Write_DS1302(Write_TCS,Init_TCS);                                //初始化充电方式
        Write_DS1302(Write_Year,Init_Year);                                //初始化年
        Write_DS1302(Write_Week,Init_Week);                                //初始化星期
        Write_DS1302(Write_Month,Init_Month);                        //初始化月
        Write_DS1302(Write_Date,Init_Date);                                //初始化日
        Write_DS1302(Write_Hour,Init_Hour);                                //初始化小时
        Write_DS1302(Write_Minute,Init_Minute);                        //初始化分钟
        Write_DS1302(Write_Second,Init_Second);                        //初始化秒钟
        Write_DS1302(Write_Protect,Protrct_Enable);                //使能写保护
}调用：
Read_DS1302(Read_Hour)
Read_DS1302(Read_Minute)
Read_DS1302(Read_Second)

DebugLab 发表于 2025-9-4 11:38:31

串口程序参考：
https://www.stcaimcu.com/thread-16321-1-1.html
https://www.stcaimcu.com/thread-4598-1-1.html

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