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我是潘，曾经是个工程师。这是 “Arduino 公开课” 系列的入门教程。本课将介绍DS1302时钟模块的使用，同时介绍外部时钟作中断使用，这是名副其实的“定时器”。有任何疑问请在评论区提出，我会逐一回答。
之前我们介绍了内部中断，利用 Arduino 内部的硬件定时器，在规定的时间间隔做某件事情。如果我们希望 Arduino 在规定的日期，比如，每个工作日早上8点，响起闹钟、点亮LED呢？此时，我们就需要外部时钟来协助。
DS1302 是 maxim （美信）生产的时钟模块，支持年、月、日、时、分、秒、星期显示。支持为后备电池涓流充电。与 Arduino 只需要4条数据连接线即可使用。同时，它也是很便宜、很常见，但我们不是因为便宜才选择它，而是它有非常完善的库支撑。这是它的 DataSheet：
电压范围：2.0 ~ 5.5 V / 电池 (二选一)
工作电流：2.0V 时少于 300 nA （一颗扣钮电池工作1年不成问题）
IC 的脚位位图：
模块电路图：、
电路十分简单，DIY 也非常方便，x1、x2的晶振为32.768kHz。如果使用 DS1302 模块，由于自带电池，Arduino断电后还可以继续工作，VCC 5.0V 可以不接，但是GND一定要接，否则无法正确读取时间。
使用芯片和一个晶振的接线方式：
使用模块接线方式如下：
CLK （或SCLK）接 D7
DAT（或IO） 接 D6
RST（或CE） 接 D5
VCC、GND 分别接 5.0V 和 GND
我们使用带电池的模块。从最简单的开始，我们的第一个程序会预先给 DS1302 设置时间，并显示在串口监视器上；第二个程序，我们要利用串口设置时间；第三个程序，我们让DS1302，在某个时间点上，做一件事情。
下载并安装 DS1302RTC 库 （还有一个DS1302库，建议用RTC的版本）与 Time库 （Time在第三个程序中才会用到。注意不要用 C 原生的 Time.h，这个由 PaulStoffregen 开发的更简单和强大），先看第一个程序：
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/*
作者：Ardui.co
效果：设置DS1302，并在串口中显示时间
版本：1.0
更新时间：2017年3月13日
*/
#include <DS1302RTC.h>
#include <stdio.h>
#include <Time.h>
#include <TimeLib.h>
tmElements_t tm;//设置时间类tm
constintCE =5; // Chip Enable，即 Reset
constintDAT =6; // Input/Output
constintCLK=7; // Serial Clock
DS1302RTC RTC(CE,DAT,CLK);//创建DS1302的对象，即对应的Pin
voidsetup(){
Serial.begin(9600);
RTC.writeEN(false);//必须设置成false，否则无法设置时间
RTC.haltRTC(false);//防止时间停止
setTime(20,30,30,20,6,17);//设置系统时间函数，顺序为：时分秒日月年，默认从2000年开始
RTC.set(now());//将系统时间赋值给DS1302
}
voidloop(){
RTC.read(tm);//读取当前时间
printTime();//通过串口打印时间
delay(1000);
}
voidprintTime(){ //创建打印时间的函数
Serial.print(tm.Hour);
Serial.print(‘:’);
Serial.print(tm.Minute);
Serial.print(‘:’);
Serial.print(tm.Second);
Serial.print(‘,’);
Serial.print(tm.Day);
Serial.print(‘-’);
Serial.print(tm.Month);
Serial.print(‘-’);
Serial.println(tmYearToCalendar(tm.Year));//年份比较特殊，需要转化为可读形式
}
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这个程序看着很复杂，但实际上我们将它分解来看就不难了：
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tmElements_t tm;
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设置一个时间类，通过 tm.Hour 、tm.Minute，读取小时、分钟，如此类推，这调用了C语言的标准库 time.h。
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setTime(20,30,30,20,6,17);
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设置 Arduino 系统时间（20点30分30秒，20日6月2017年），并非是DS1302时间。然后通过语句
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RTC.set(now())
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now() 读取当前时间函数，并使用 RTC.set()，设定 DS1302 的时间。另外，也可以通过RTC.write() 来设置，但写入的方法是通过类 tm，而是时间函数。更多用法可以参考官方文档。
打开串口监视器，运行结果如下：
如果把所有线都拔掉，然后再插回去，打开串口监视器，可以发现时间从头开始了，没有起到断电时间保持的功能。把串口监视器关闭，再打开也一样。为什么呢？
因为我们把 RTC.set() 放在了void setup()，重新连接或重新打开串口监视器时，Arduino 都会 Reset，时间就会被重新设定。所以 RTC.set() 不能再在 void setup() 中。
现在简单修改一下程序，通过串口来修改时间，并实现断电保持：
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/*
作者：Ardui.co
效果：串口设置DS1302时间
版本：1.0
更新时间：2017年3月13日
*/
#include <DS1302RTC.h>
#include <stdio.h>
#include <Time.h>
#include <TimeLib.h>
Stringcomdata;
intnumdata[6]={0},j=0,mark=0;
constintCE =5; // Chip Enable，即 Reset
constintDAT =6; // Input/Output
constintCLK=7; // Serial Clock
DS1302RTC RTC(CE,DAT,CLK);//创建DS1302的对象，即对应的Pin
voidsetup(){
Serial.begin(9600);
RTC.writeEN(false);//必须设置成false，否则无法设置时间
RTC.haltRTC(false);//防止时间停止
}
voidloop(){
/* 当串口有数据的时候，将数据拼接到变量comdata */
while(Serial.available()>0)
{
comdata+=char(Serial.read());
delay(2);
mark=1;
}
if(mark==1) {//以逗号分隔分解comdata的字符串，分解结果变成转换成数字到numdata[]数组
Serial.print(“You set the time on : “);
Serial.println(comdata);
for(inti=0;i<comdata.length();i++){
if(comdata[i]==‘,’||comdata[i]==0×10||comdata[i]==0×13){
j++;
}
else{
numdata[j]=numdata[j]*10+(comdata[i]-’0′);
}
}
setTime(numdata[0],numdata[1],numdata[2],numdata[3],numdata[4],numdata[5]);//设置系统时间函数，顺序为：时分秒，日月年，默认从2000年开始计时
RTC.set(now());//将系统时间赋值给DS1302
mark=0;j=0;
comdata=String(“”);//清空 comdata 变量，等待下一次输入
for(inti=0;i<6;i++)numdata[i]=0;//清空tonetime
}
printTime();//通过串口打印时间
delay(1000);
}
voidprintTime(){ //创建打印时间的函数
tmElements_t tm;
RTC.read(tm);
Serial.print(tm.Hour);
Serial.print(‘:’);
Serial.print(tm.Minute);
Serial.print(‘:’);
Serial.print(tm.Second);
Serial.print(‘,’);
Serial.print(tm.Day);
Serial.print(‘-’);
Serial.print(tm.Month);
Serial.print(‘-’);
Serial.println(tmYearToCalendar(tm.Year));//年份比较特殊，需要转化为可读形式
}
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这代码是否似曾相识，因为利用了上一课串口输入字符串的知识，但是增加逗号的识别。我们在串口监视器中输入 20,30,30,20,6,17（含义是20点30分30秒，20日6月2017年），DS1302 就会从这个时刻开始计时。
值得注意的是，RTC.set() 放在了 if 中，只有串口有数据传输时，DS1302才会被设置，不管Arduino 是否断电或者重启都不会影响 DS1302 的时间了：
现在通过外部定时器，让Arduino 在某个时间点上，每天的20点35分，点亮板载LED：
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/*
作者：Ardui.co
效果：串口设置闹铃
版本：1.0
更新时间：2017年3月13日
*/
#include <DS1302RTC.h>
#include <stdio.h>
#include <Time.h>
#include <TimeLib.h>
Stringcomdata;
inttonetime[2]={0},j=0,mark=0;//增加一个变量tonetime，存储闹钟时间
tmElements_t tm;
constintCE =5; // Chip Enable，即 Reset
constintDAT =6; // Input/Output
constintCLK=7; // Serial Clock
DS1302RTC RTC(CE,DAT,CLK);//创建DS1302的对象，即对应的Pin
voidsetup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(13,OUTPUT);
RTC.writeEN(false);//必须设置成false，否则无法设置时间
RTC.haltRTC(false);//防止时间停止
}
voidloop(){
/* 当串口有数据的时候，将数据拼接到变量comdata */
while(Serial.available()>0)
{
comdata+=char(Serial.read());
delay(2);
mark=1;
}
if(mark==1){
Serial.print(“You set a tone on : “);
Serial.println(comdata);
for(inti=0;i<comdata.length();i++){
if(comdata[i]==‘,’||comdata[i]==0×10||comdata[i]==0×13){
j++;
}
else{
tonetime[j]=tonetime[j]*10+(comdata[i]-’0′);
}
}
mark=0;j=0;
comdata=String(“”);//清空 comdata 变量，等待下一次输入
}
RTC.read(tm);
if(tonetime[0]==tm.Hour&& tonetime[1]==tm.Minute){
digitalWrite(13,HIGH);
delay（60000）
digitalWrite(13.LOW)
for(inti=0;i<2;i++)tonetime[i]=0;//清空tonetime
}
printTime();//通过串口打印时间
delay(1000);
}
voidprintTime(){ //创建打印时间的函数
Serial.print(tm.Hour);
Serial.print(‘:’);
Serial.print(tm.Minute);
Serial.print(‘:’);
Serial.print(tm.Second);
Serial.print(‘,’);
Serial.print(tm.Day);
Serial.print(‘-’);
Serial.print(tm.Month);
Serial.print(‘-’);
Serial.println(tmYearToCalendar(tm.Year));//年份比较特殊，需要转化为可读形式
}
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打开串口监视器，输入”20,35“，每天20点35分 LED 就会点亮1分钟，换成蜂鸣器就成闹钟了。