esp32 操作DS1307时钟芯片

电气参数摘要

  • 有VCC供电，IIC活动状态是1.5mA，待机状态200μA，电池电流5nA(MAX=50nA）
  • 无VCC供电的时候，电池电流，300nA（时钟运行），10nA（时钟停止）
  • 供电电压是4.5-5.5V，不支持3.3V
  • IIC频率最大400kHZ。
  • 因为ESP32不支持5V电压，但是DS1307必须用5V供电，因此在IIC上拉电阻的位置，必须上拉到3.3V。否则直接给ESP32的IO灌5V可能会烧掉。可以使用ESP32内部的IO上拉，然后去掉外部的上拉就行。

IIC的通信

  • 访问是通过实施启动条件，并提供设备识别代码，后跟寄存器地址而获得的。可以按顺序访问后续寄存器，直到执行停止条件为止。
  • 芯片iic地址是0x68
  • 配置寄存器，先发送设备地址，发送寄存器地址（比如0），然后发送寄存器的值。可以一次性发送多个字节，芯片会自动偏移寄存器地址。
  • 读取寄存器，先发送寄存器地址，然后读取。支持连续读取多个寄存器。

寄存器

  • RTC寄存器位于地址00h至07h的位置。
  • RAM寄存器位于地址08h至3Fh的位置。

在多字节访问期间，当地址指针达到3Fh，即RAM空间的末尾时，它会环绕到位置00h，即时钟空间的开头。
在这里插入图片描述

  • 在初次上电的时候（指初次装上纽扣电池），CH位是置1的，表示振荡器停止，计时功能处于停止状态。这时候纽扣电池的耗电量位10nA。
  • 所以在初次使用的时候，需要对CH位清零，一般这个清零操作会在设置当前时间到DS1307时同时完成。
  • 当CH位置0后，断开主电，RTC也会继续运行，这时候纽扣电池的耗电量典型值为300nA（无方波输出时）。

计算

  1. 芯片将“年月日时分秒周”存放到地址00-06这7个寄存器里面。每个寄存器相应bit对应的含义，看寄存器列表。
  2. 读取秒的寄存器是00h。先要读取出10倍数的秒（也就是十位数），对应BIT4~bit6.
    然后读取个位数的秒数，BIT0~BIT3.
    在这里插入图片描述
    比如读取到寄存器值为0x59，则对应二进制为00101 1001b。则bit4~bit6=5 ,BIT0~BIT3= 9最终为5*10+9=59秒。
    这个寄存器的CH位是时钟启停控制bit。
    3.比如读小时，小时在芯片里面有12小时表示法和24小时表示法。具体看BIT6。
    当bit6=1，则剩余的bit按照12小时制展开。
    当bit6=0，则剩余的bit按照24小时制展开。
    在这里插入图片描述

DS1307上的RAM

这个RAM是留给用户使用的存储空间，RTC不会用到这部分RAM

DS1307上的RAM（随机存储器）用于存储临时数据，用户自定义的设置以及其他需要在断电时保持的信息。以下是DS1307上RAM的主要用途：

存储用户数据： 用户可以将自定义数据存储在DS1307的RAM中。这可以包括配置参数、计数器值、标志位等。因为这部分RAM是带电池支持的，所以即使在主电源断电时，这些数据也会被保持。

保存配置信息： DS1307的RAM可以用于存储与实时时钟（RTC）和其他功能相关的配置信息。这些配置信息可能包括时钟格式（12小时或24小时制）、日期格式、方波输出频率等。

临时存储： RAM还可用于存储临时性的运行时数据。例如，当进行时钟校准或其他运行时操作时，可能需要在RAM中存储一些中间数据。

断电备份： 由于RAM是带电池支持的，所以它提供了断电备份的功能。即使主电源断电，RAM中的数据仍然会被保存，确保在电源重新连接时可以恢复先前的状态。

总的来说，DS1307上的RAM为用户提供了一块持久存储区域，允许在断电时保留关键的信息。这在需要在系统重新上电时恢复先前状态或保留特定配置和数据时非常有用。

操作时序

设置时钟，比如设置时钟为2024-01-26 10:37:10 周五
在这里插入图片描述发送的字节依次为：设备地址0x68，寄存器地址00，接下来7个字节是要设置进00h-06h这7个寄存器的值。

读取时钟
1.先发送一个数据00，将读取指针只想寄存器0.这个操作在数据手册有说。
在这里插入图片描述2.然后连续读取出数据

在这里插入图片描述## 赋上次芯片的driver代码

#include <stdio.h>
#include "esp_log.h"
#include "ds1307_driver.h"
#include "driver/i2c.h"
#include <string.h>

static const char *TAG = "ds1307-driver";

#define I2C_MASTER_SCL_IO CONFIG_I2C_MASTER_SCL /*!< GPIO number used for I2C master clock */
#define I2C_MASTER_SDA_IO CONFIG_I2C_MASTER_SDA /*!< GPIO number used for I2C master data  */
#define I2C_MASTER_NUM 0                        /*!< I2C master i2c port number, the number of i2c peripheral interfaces available will depend on the chip */
#define I2C_MASTER_FREQ_HZ 100000               /*!< I2C master clock frequency */
#define I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE 0             /*!< I2C master doesn't need buffer */
#define I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE 0             /*!< I2C master doesn't need buffer */
#define I2C_MASTER_TIMEOUT_MS 1000

#define DS1307_I2C_ADDR 0x68 /*!< Slave address of the MPU9250 sensor */

RTC_time_typedef time;

esp_err_t ds1307_init(void)
{
    int ret;

    // 初始化iic
    int i2c_master_port = I2C_MASTER_NUM;

    i2c_config_t conf = {
        .mode = I2C_MODE_MASTER,
        .sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO,
        .scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO,
        .sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
        .scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
        .master.clk_speed = I2C_MASTER_FREQ_HZ,
    };

    i2c_param_config(i2c_master_port, &conf);

    ret = i2c_driver_install(i2c_master_port, conf.mode, I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE, I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE, 0);

    ESP_LOGI(TAG, "I2C initialized successfully");

    return ret;
}

esp_err_t ds1307_read_time(date_time_t *p_time)
{
    int ret;
    uint8_t write_buf[8] = {0};
    uint8_t *p = (uint8_t *)p_time;

    // 1.先要发一个字节（write)，值为0，
    write_buf[0] = 0;
    ret = i2c_master_write_to_device(I2C_MASTER_NUM, DS1307_I2C_ADDR, write_buf, 1, I2C_MASTER_TIMEOUT_MS / portTICK_PERIOD_MS);

    vTaskDelay(20 / portTICK_PERIOD_MS);

    // 开始读取数据
    ret = i2c_master_read_from_device(I2C_MASTER_NUM, DS1307_I2C_ADDR, (uint8_t *)&time, 7, I2C_MASTER_TIMEOUT_MS / portTICK_PERIOD_MS);

    ESP_LOGI(TAG, "get raw data:%x,%x,%x,%x,%x,%x,%x,", *(p + 0), *(p + 1), *(p + 2), *(p + 03), *(p + 04), *(p + 05), *(p + 06));

    p_time->second = time.seconds.ten_sec * 10 + time.seconds.seconds;
    p_time->minute = time.minutes.ten_min * 10 + time.minutes.minutes;
    p_time->hour = time.hours.ten_hour * 10 + time.hours.hours;
    p_time->week = time.weeks.week;
    p_time->day = time.dates.ten_date * 10 + time.dates.date;
    p_time->month = time.months.ten_month * 10 + time.months.month;
    p_time->year = time.years.ten_year * 10 + time.years.year;

    ESP_LOGI(TAG, "%d-%d-%d %d:%d:%d week=%d", p_time->year, p_time->month, p_time->day, p_time->hour, p_time->minute, p_time->second, p_time->week);

    return ret;
}

/**
 * @brief 设置芯片的时间
 */
esp_err_t ds1307_set_time(date_time_t datetime)
{
    int ret;
    RTC_time_typedef time;
    uint8_t write_buf[9] = {0};
    uint8_t *p = (uint8_t *)&time;

    time.years.ten_year = datetime.year / 10;
    time.years.year = datetime.year % 10;
    time.months.ten_month = datetime.month / 10;
    time.months.month = datetime.month % 10;
    time.dates.ten_date = datetime.day / 10;
    time.dates.date = datetime.day % 10;
    time.weeks.week = datetime.week;
    time.hours.ten_hour = datetime.hour / 10;
    time.hours.hours = datetime.hour % 10;
    time.minutes.ten_min = datetime.minute / 10;
    time.minutes.minutes = datetime.minute % 10;
    time.seconds.ten_sec = datetime.second / 10;
    time.seconds.seconds = datetime.second % 10;
    time.seconds.ch = 0;

    ESP_LOGI(TAG, "set raw data:%x,%x,%x,%x,%x,%x,%x,", *(p + 0), *(p + 1), *(p + 2), *(p + 03), *(p + 04), *(p + 05), *(p + 06));

    memcpy(write_buf + 1, p, 7);

    ret = i2c_master_write_to_device(I2C_MASTER_NUM, DS1307_I2C_ADDR, write_buf, 8, I2C_MASTER_TIMEOUT_MS / portTICK_PERIOD_MS);

    return ret;
}

头文件

#ifndef __DS1307_H_
#define __DS1307_H_

#include "driver/i2c.h"

typedef struct
{
    union
    {
        uint8_t value;
        struct
        {
            uint8_t seconds : 4;
            uint8_t ten_sec : 3;
            uint8_t ch : 1;
        };
    };
} second_data_TypeDef; // 秒

typedef struct
{
    union
    {
        uint8_t value;
        struct
        {
            uint8_t minutes : 4;
            uint8_t ten_min : 3;
            uint8_t bit7 : 1;
        };
    };
} minutes_data_TypeDef; // 分

typedef struct
{
    union
    {
        uint8_t value;
        struct
        {
            uint8_t hours : 4;
            uint8_t ten_hour : 2;
            uint8_t jinzhi : 1;
            uint8_t : 1;
        };
    };
} hours_data_TypeDef; // 时

typedef struct
{
    union
    {
        uint8_t value;
        struct
        {
            uint8_t week : 3;
            uint8_t : 5;
        };
    };
} weeks_data_TypeDef; // 周

typedef struct
{
    union
    {
        uint8_t value;
        struct
        {
            uint8_t date : 4;
            uint8_t ten_date : 2;
            uint8_t : 2;
        };
    };
} dates_data_TypeDef; // 日

typedef struct
{
    union
    {
        uint8_t value;
        struct
        {
            uint8_t month : 4;
            uint8_t ten_month : 1;
            uint8_t : 3;
        };
    };
} months_data_TypeDef; // 月

typedef struct
{
    union
    {
        uint8_t value;
        struct
        {
            uint8_t year : 4;
            uint8_t ten_year : 4;
        };
    };
} years_data_TypeDef; // 年

typedef struct
{
    second_data_TypeDef seconds;
    minutes_data_TypeDef minutes;
    hours_data_TypeDef hours;
    weeks_data_TypeDef weeks;
    dates_data_TypeDef dates;
    months_data_TypeDef months;
    years_data_TypeDef years;
} RTC_time_typedef;

typedef struct
{
    uint16_t year;
    uint16_t month;
    uint16_t day;
    uint8_t week;
    uint16_t hour;
    uint16_t minute;
    uint16_t second;
} date_time_t;

esp_err_t ds1307_init(void);
esp_err_t ds1307_read_time(date_time_t *p_time);
esp_err_t ds1307_set_time(date_time_t datetime);

#endif

main文件

#include <stdio.h>
#include "esp_log.h"
#include "ds1307_driver.h"

static const char *TAG = "i2c_DS1307_main";

void app_main(void)
{
    date_time_t date_time={
        .year = 24,
        .month = 1,
        .day = 26,
        .week = 5,
        .hour = 10,
        .minute = 37,
        .second = 10,
    },date_time_now;

    ESP_ERROR_CHECK(ds1307_init());
    

    /* Read the MPU9250 WHO_AM_I register, on power up the register should have the value 0x71 */
    ESP_ERROR_CHECK(ds1307_set_time(date_time));
    ESP_LOGI(TAG, "set successfully");

    vTaskDelay(3000/portTICK_PERIOD_MS);

    while(1)
    {
        ds1307_read_time(&date_time_now);
        vTaskDelay(1000/portTICK_PERIOD_MS);
    }

}

程序小结：

  1. 这个芯片读取数据没有校验位，因此在操作的时候，如果太快，还是比较容易出现数据不对。因此要想办法校验数据正确性。
  2. 可以多次读取，然后判断值的有效性

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：/a/358150.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

机器人顶会IROS，ICRA论文模板下载及投稿须知，以及机器人各大会议查询

机器人顶会IROS，ICRA论文模板下载及投稿须知，以及机器人各大会议查询

一、背景 机器人方向&#xff0c;不止期刊TRO&#xff0c;TASE&#xff0c;RAM&#xff0c;RAL上的成果被认可&#xff0c;机器人顶会上的成果也是非常好的。当决定要写一篇IROS论文时&#xff0c;结果IROS论文模板和投稿须知找了半天才找到&#xff0c;且意外发现了一个特别好…
阅读更多...
Java 面试题之 IO（一）

Java 面试题之 IO（一）

字节流 文章目录 字节流InputStream&#xff08;字节输入流&#xff09;OutputStream&#xff08;字节输出流&#xff09; 文章来自Java Guide 用于学习如有侵权&#xff0c;立即删除 InputStream&#xff08;字节输入流&#xff09; InputStream用于从源头&#xff08;通常是…
阅读更多...
最全音频总线汇总

最全音频总线汇总

本文介绍了常见的音频总线&#xff0c;主要有I2S, AC’97&#xff08;Audio Codec 97&#xff09;, SPI&#xff08;Serial Peripheral Interface&#xff09;,USB Audio, Bluetooth Audio,HDMI, A2B&#xff08;Analog to Digital to Analog&#xff09;, Ethernet Audio I2S…
阅读更多...
ros2配合yolov8具体实现

ros2配合yolov8具体实现

效果图 用yolov8实时检测物体，包括物体的类别，置信度和坐标通过ros2发布出去自定义消息 int64 xmin int64 ymin int64 xmax int64 ymax float32 conf string name发布端代码 from ultralytics import YOLO import cv2 import rclpy from yolo_interfaces.msg import Msgyo…
阅读更多...
永宏 plc怎样实现远程调试、远程上下载程序？

永宏 plc怎样实现远程调试、远程上下载程序？

准备工作 一台可联网操作的电脑一台单网口的远程透传网关及博达远程透传配置工具网线一条&#xff0c;用于实现网络连接和连接PLC一台永宏 PLC及其编程软件一张4G卡或WIFI天线实现通讯(使用4G联网则插入4G SIM卡&#xff0c;WIFI联网则将WIFI天线插入USB口&#xff09; 第一步…
阅读更多...
不会使用这个工具的网工，都不能称为高手

不会使用这个工具的网工，都不能称为高手

你们好&#xff0c;我的网工朋友。 点开之前&#xff0c;你脑子里闪出来的工具是什么&#xff1f;ping&#xff1f;又或是arp、tracert、route……&#xff1f; 今天要给你分享的是非常经典的Linux网络抓包工具Tcpdump。 它允许用户拦截和显示发送或收到过网络连接到该计算机…
阅读更多...
Pytest中doctests的测试方法应用！

Pytest中doctests的测试方法应用！

在 Python 的测试生态中&#xff0c;Pytest 提供了多种灵活且强大的测试工具。其中&#xff0c;doctests 是一种独特而直观的测试方法&#xff0c;通过直接从文档注释中提取和执行测试用例&#xff0c;确保代码示例的正确性。本文将深入介绍 Pytest 中 doctests 的测试方法&…
阅读更多...
幻兽帕鲁服务器视频教程，3分钟快速搭建，新手0基础也可以！

幻兽帕鲁服务器视频教程，3分钟快速搭建，新手0基础也可以！

幻兽帕鲁服务器搭建教程&#xff0c;基于阿里云计算巢新手3分钟0基础搞定&#xff0c;详细参考 aliyunbaike.com/go/palworld 视频教程 1分钟部署幻兽帕鲁搭建&#xff0c;新手成功创建&#xff01; 大家也可以参考阿里云百科下方的教程&#xff1a; 如何自建幻兽帕鲁服务器&a…
阅读更多...
二极管漏电流对单片机ad采样偏差的影响

二极管漏电流对单片机ad采样偏差的影响

1&#xff0c;下图是常规的单片机采集电压电路&#xff0c;被测量电压经过电阻分压&#xff0c;给到mcu采集&#xff0c;反向二极管起到钳位作用&#xff0c;避免高压打坏mcu。 2&#xff0c;该电路存在的问题 二极管存在漏电流&#xff0c;会在100k电阻上产生叠加电压&#x…
阅读更多...
pve宿主机更改网络导致没网,pve更改ip

pve宿主机更改网络导致没网,pve更改ip

一、问题描述 快过年了&#xff0c;我把那台一直在用的小型服务器&#xff0c;带回去了&#xff0c;导致网络发生了变更&#xff0c;需要对网络进行调整&#xff0c;否则连不上网&#xff0c;我这里改的是宿主机&#xff0c;不是pve虚拟机中的系统。 二、解决方法 pve用的是…
阅读更多...
07.领域驱动设计：3种常见微服务架构模型的对比和分析

07.领域驱动设计：3种常见微服务架构模型的对比和分析

目录 1、概述 2、整洁架构 3、六边形架构 4、三种微服务架构模型的对比和分析 5、从三种架构模型看中台和微服务设计 5.1 中台建设要聚焦领域模型 5.2 微服务要有合理的架构分层 5.2.1 项目级微服务 5.2.2 企业级中台微服务 5.3 应用和资源的解耦与适配 6、总结 1、概…
阅读更多...
2024年CSC公派研究生项目（含联培）选派办法及解读

2024年CSC公派研究生项目（含联培）选派办法及解读

2024年春节将至&#xff0c;知识人网提前祝大家新年快乐&#xff0c;心想事成&#xff01;同时提醒申请者关注国家留学基金委&#xff08;CSC&#xff09;的申报政策。近日CSC官网发布了2024年国家建设高水平大学公派研究生项目通知&#xff0c;知识人网小编现将其选派办法原文…
阅读更多...
13.前端--CSS-盒子模型

13.前端--CSS-盒子模型

1.盒子模型的组成 CSS 盒子模型本质上是一个盒子&#xff0c;封装周围的 HTML 元素&#xff0c;它包括&#xff1a;边框、外边距、内边距、和 实际内容 2.边框&#xff08;border&#xff09; 2.1 边框的使用 1、border设置元素的边框。边框有三部分组成:边框宽度(粗细) 边框…
阅读更多...
ucharts 让x轴文字倾斜文字

ucharts 让x轴文字倾斜文字

ucharts 让x轴文字倾斜文字 xAxis: {disableGrid: true,scrollShow: false,//x轴文字倾斜rotateLabel:true},
阅读更多...
2023年天猫食用油市场行业分析（电商数据查询软件）：市场细分，营养调和油高速成长

2023年天猫食用油市场行业分析（电商数据查询软件）：市场细分，营养调和油高速成长

食用油是人类膳食的重要组成部分&#xff0c;除了为日常饮食提供美味外&#xff0c;也是人体所需脂肪和能量的重要来源&#xff0c;对人体健康发挥着重要作用。因此&#xff0c;作为日常生活中的刚需品&#xff0c;食用油市场的整体规模也较大。 首先来看食用油市场的年度销售…
阅读更多...
华为OD-华为机试精讲500篇系列文章目录介绍（持续补充ing）

华为OD-华为机试精讲500篇系列文章目录介绍（持续补充ing）

目录 背景介绍 什么是华为OD&#xff1f; OD现状 OD趋势 华为OD机考刷题攻略 1、刷题资料&#xff1a;投递岗位通过筛选后提供 2、注意事项&#xff1a; 真题代码目录 背景介绍 经济下行的这几年&#xff0c;每个人都感同身受&#xff0c;如何让自己在芸芸众生中脱颖而…
阅读更多...
深度学习之卷积神经网络

深度学习之卷积神经网络

卷积神经网络简称为CNN 首先我们来回顾一下&#xff0c;我们之前学到的全连接的神经网络&#xff1a; 上面我们通过线性层串行连接起来的神经网络&#xff0c;我们叫做全链接的网络&#xff0c;在线性层里面&#xff0c;我们的输入值和任意的输出值之间都存在权重&#xff0c;…
阅读更多...
05 Redis之Benchmark+简单动态字符串SDS+集合的底层实现

05 Redis之Benchmark+简单动态字符串SDS+集合的底层实现

3.8 Benchmark Redis安装完毕后会自动安装一个redis-benchmark测试工具&#xff0c;其是一个压力测试工具&#xff0c;用于测试 Redis 的性能。 src目录下可找到该工具 通过 redis-benchmark –help 命令可以查看到其用法 3.8.1 测试1 3.9 简单动态字符串SDS 无论是 Redis …
阅读更多...
中间件系列 - Kafka3.x从入门到精通

中间件系列 - Kafka3.x从入门到精通

前言 学习视频&#xff1a;【尚硅谷】Kafka3.x教程&#xff08;从入门到调优&#xff0c;深入全面&#xff09;本内容仅用于个人学习笔记&#xff0c;如有侵扰&#xff0c;联系删除 1 Kafka 概述 1.1 定义 Kafka传统定义: Kafka 是一个分布式的基于发布/订阅模式的消息队列…
阅读更多...
JMeter GUI：测试计划和工作台

JMeter GUI：测试计划和工作台

什么是测试计划&#xff1f; 测试计划是您添加 JMeter 测试所需元素的地方。 它存储运行所需测试所需的所有元素&#xff08;如线程组、计时器等&#xff09;及其相应的设置。 下图显示了测试计划的示例 测试计划是您添加 JMeter 测试所需元素的地方。 它存储运行所需测试…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023