基于DS3231时钟模块的stm32 程序，源码

妖狐艹你老母 2022-12-21 10:50 845阅读 0赞

**目录**

一、模块简介

DS3231时钟芯片结构原理

引脚图

内部结构图

DS3231典型应用电路

DS3231时钟芯片结构

二、与stm32通信

1、配置IO

2、初始化与函数

3、主函数调用

4、使用

--------------------

# [源码下载][Link 1]   一、模块简介 #

DS3231是一款高精度I2C实时时钟器件，具有集成的温度补偿晶体振荡器。该器件包含电池输入端，断开主电源时仍可保持精确计时。集成的晶体振荡器可提高器件的长期精确度。DS3231的寄存器能保存秒、分、时、星期、日期、月、年和闹钟设置等信息。少于31天的月份，可自动调整月末日期，包括闰年补偿。时钟的工作格式为24小时或带AM／PM指示的12小时格式。DS3231提供两个可编程日历闹钟和一路可编程方波输出。DS3231与单片机通过I2C双向串行总线传输地址与数据。

## **DS3231时钟芯片结构原理** ##

DS3231是一款高精度I2C实时时钟（RTC）器件，具有集成的温度补偿晶体振荡器（TCXO）。该器件包含电池输入端，断开主电源时仍可保持精确计时。集成的晶体振荡器可提高器件的长期精确度。DS3231的寄存器能保存秒、分、时、星期、日期、月、年和闹钟设置等信息。少于31天的月份，可自动调整月末日期，包括闰年补偿。时钟的工作格式为24小时或带AM／PM指示的12小时格式。DS3231提供两个可编程日历闹钟和一路可编程方波输出。DS3231与单片机通过I2C双向串行总线传输地址与数据。

## **引脚图** ##

[![ds3231时钟模块怎么用\_DS3231的操作与使用][ds3231_DS3231]][ds3231_DS3231_ds3231_DS3231]

[![ds3231时钟模块怎么用\_DS3231的操作与使用][ds3231_DS3231 1]][ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 1]

VCC为电源引脚；

INT/SQW为低电平有效中断或方波输出：是低电平有效复位引脚；

N.C.表示无连接，外部必须接地；

GND为地；

VBAT为备用电源输入；

SDA为串行数据输入输出；

SCL为串行时钟输入。

## **内部结构图** ##

[![ds3231时钟模块怎么用\_DS3231的操作与使用][ds3231_DS3231 2]][ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 2]

## **DS3231典型应用电路** ##

下图为DS3231典型应用电路，图中可看出，DS3231几乎不需要外部元件。

[![ds3231时钟模块怎么用\_DS3231的操作与使用][ds3231_DS3231 3]][ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 3]

## **DS3231时钟芯片结构** ##

如下图1所示，DS3231的主要组成部分有8个模块，划分为4个功能组：TCXO、电源控制、按钮复位和RTC。

**1. 32 kHz的TCXO**

TCXO包括温度传感器、振荡器和控制逻辑。控制器读取片上温度传感器输出，使用查表法确定所需的电容，加上AGE寄存器的老化修正。然后设置电容选择寄存器。仅在温度变化或者用户启动的温度转换完成时，才加载包括AGE寄存器变化的新值。VCC初次上电时就会读取温度值，然后每隔64 s读取一次。

**2. DS3231的内部寄存器及功能**

DS3231寄存器地址为00h～12h，分别用于存放秒、分、时、星期、日期及闹钟设置信息。在多字节访问期间，如果地址达到RAM空间的结尾12h处，将发生卷绕，此时定位到开始位置即00h单元。DS3231的时间和日历信息通过读取相应的寄存器来设置和初始化。用户辅助缓冲区用于防止内部寄存器更新时可能出现的错误。读取时间和日历寄存器时，用户缓冲区在任何START条件下或者寄存器指针返回到零时与内部寄存器同步。时间信息从这些辅助寄存器读取，此时时钟继续保持运行状态。这样在读操作期间发生主寄存器更新时可以避免重新读取寄存器。以控制寄存器（地址为0EH）为例，可以控制实时时钟、闹钟和方波输出。其各bit定义如下表。

[![ds3231时钟模块怎么用\_DS3231的操作与使用][ds3231_DS3231 4]][ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 4]

BIT7位：使能振荡器（EOEC）。设定为逻辑0时，启动振荡器。如果设定为逻辑1，在DS3231电源切换至VBAT时，振荡器停止。初次上电时该位清零 （逻辑0） 。当DS3231由VCC供电时，振荡器与EOSC位的状态无关，始终保持工作状态。

BIT6位：电池备份的方波使能（BBSOW）。温度转换不影响内部64 s更新周期。用户启动的温度转换在大约2 ms内不会影响BSY位。CONV位从写入开始直到转换完成一直保持为1，转换完后，CONV和BSY均变为0。在监视用户启动转换状态时，应使用CONV位。

BIT4和BIT3位：频率选择（RS2和RS1），初次上电时，BIT

当设定为逻辑1并且DS3231由VBAT引脚供电时，在没有加载VCC的情况下，该位使能方波输出。当BB-SQW设定为逻辑0时，若VCC降至低于电源故障门限值，则INT／SQW引脚变为高阻抗。初次上电时，该位清零（逻辑0）。

BIT5位：转换温度（CONV）。该位置为1时，强制温度传感器将温度转换成数字，并执行TCXO算法更新振荡器的电容阵列。只在空闲期间有效。状态位BSY=1时，禁止设定转换温度位。用户在强制控制器开始新的TCXO操作之前。应检查状态位BSY。用户启动的

4和BIT3设置为逻辑1。方波使能时用于控制方波输出的频率。RS1、RS2的逻辑值与方波输出频率的关系如表2所列。

[![ds3231时钟模块怎么用\_DS3231的操作与使用][ds3231_DS3231 5]][ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 5]

BIT2位：中断控制（INTCN）。该位控制INT／SQW信号。INTCN置为0时，INT／SQW引脚输出方波；INTCN置为1时，若计时寄存器与任一个闹钟寄存器相匹配，则会触发INT／SQW信号（如果也使能闹钟的话）。匹配时相应的闹钟标志总是置位，而与INTCN位的状态无关。初次上电时，INTCN位置为逻辑1。

BIT1位：闹钟2中断使能（A2IE）。该位置为逻辑1时，允许状态寄存器中的闹钟2标志位（A2F）触发INT／SQW信号（当INTCN=1时）。当A2IE位置为0或者INTCN置为0时，A2F位不启动中断信号。初次上电时，A2IE位清零（逻辑0）。

BIT0位：闹钟1中断使能（A1IE）。该位置为逻辑1时，允许状态寄存器中的闹钟1标志位（A1F）触发INT／SQW信号（当INTCN=1时）。当A1IE位置为0或者INTCN置为0时，A1F位不启动INT／SQW信号。初次上电时，A1IE位清零（逻辑0）。

**3. DS3231的电源控制**

电源控制功能由温度补偿电压基准（VPF）和监视VCC电平的比较器电路提供。当VCC高于VPF时，DS3231由VCC供电，当VCC低于VPF但高于VBAT时，DS3231由VCC供电；当VCC低于VPF并低于VBAT时，DS3231由VBAT供电。为保护电池，VBAT首次加到器件时振荡器并不启动，除非加载VCC，或者向器件写入一个有效的I2C地址。典型的振荡器启动时间在1 s以内。在VCC加电后或者有效的I2C地址写入后大约2 s，器件会测量一次温度，并使用计算的修正值校准振荡器。一旦振荡器运行，只要电源（VCC或者VBAT）有效就会一直保持工作状态。器件每隔64 s进行一次温度测量并校准振荡器频率。

**4. DS3231的时钟和日历RTC**

可以通过读取适当的寄存器字节获得时钟和日历信息。通过写入适当的寄存器字节设定或者初始化时钟和日历数据。时钟和日历寄存器的内容采用二-十进制编码（BCD）格式。DS3231运行于12小时或者24小时模式。小时寄存器的第6位定义为12或24小时模式选择位。该位为高时，选择12小时模式。在12小时模式下，第5位为AM／PM指示位，逻辑高时为PM。

**5. DS3231的复位按钮**

DS3231具有连接至RST输出引脚的按钮开关功能。若DS3231不在复位周期，会持续监视RST信号的下降沿。如果检测到一个边沿转换，DS3231通过拉低RST完成开关去抖。内部定时器定时结束后，DS3231继续监视RST信号。如果信号依旧保持低电平，DS3231持续监视信号线以检测上升沿。一旦检测到按钮释放，DS3231强制RST为低电平并保持tRST。RST还可用于指示电源故障报警情况。当VCC低于VPF时，产生内部电源故障报警信号，并强制拉低RST引脚。当VCC返回至超过VPF电平时。RST保持低电平大约250 ms（tREC），使供电电源达到稳定。如果在VCC加载时，振荡器不工作，将跳过tREC，RST立刻变为高电平。

# 二、与stm32通信 #

模块通过stm32模拟I2C信号通道，接在串口3或者4，下面上源码（串口3为例）

## 1、配置IO ##

/**
      ******************************************************************************
      * @file    bsp_i2c_ds3231.h  
      * @author  兲涳
      * @version V1.0
      * @date    2020-11-16
      * @brief   i2c RTC(DS3231)应用函数bsp
      ******************************************************************************
      * @attention
      * 
      ******************************************************************************
      */ 
    	
    /* Define to prevent recursive inclusion -------------------------------------*/
    #ifndef __I2C_DS3231_H
    #define	__I2C_DS3231_H
    
    /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    #include "stm32f10x.h"
    #include "bsp_usart.h" 
    #include "stdio.h"
    
    
    /* Exported types ------------------------------------------------------------*/
    typedef struct 
    {
    	int hour;
    	int min;
    	int sec;			
    	u32 year;
    	int month;
    	int date;
    	int week;
    	int temperature;
    }_calendar_obj;	
    extern _calendar_obj calendar;	//日历结构体
    
    /* Exported constants --------------------------------------------------------*/
    /* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
    /**************************I2C参数定义，I2C1或I2C2*****************************/
    #define _I2C1    1
    #define _I2C2    0
    
    #if _I2C1
    #define            	DS3231_I2Cx                                I2C1
    #define             DS3231_I2C_APBxClock_FUN                   RCC_APB1PeriphClockCmd
    #define             DS3231_I2C_CLK                             RCC_APB1Periph_I2C1
    #define             DS3231_I2C_GPIO_APBxClock_FUN              RCC_APB2PeriphClockCmd
    #define             DS3231_I2C_GPIO_CLK                        RCC_APB2Periph_GPIOC     
    #define             DS3231_I2C_SCL_PORT                        GPIOC   
    #define             DS3231_I2C_SCL_PIN                         GPIO_Pin_10
    #define             DS3231_I2C_SDA_PORT                        GPIOC
    #define             DS3231_I2C_SDA_PIN                         GPIO_Pin_11
    
    #elif _I2C2
    #define             DS3231_I2Cx                                I2C2
    #define             DS3231_I2C_APBxClock_FUN                   RCC_APB1PeriphClockCmd
    #define             DS3231_I2C_CLK                             RCC_APB1Periph_I2C2
    #define             DS3231_I2C_GPIO_APBxClock_FUN              RCC_APB2PeriphClockCmd
    #define             DS3231_I2C_GPIO_CLK                        RCC_APB2Periph_GPIOB     
    #define             DS3231_I2C_SCL_PORT                        GPIOB   
    #define             DS3231_I2C_SCL_PIN                         GPIO_Pin_10
    #define             DS3231_I2C_SDA_PORT                        GPIOB 
    #define				DS3231_I2C_SDA_PIN						   GPIO_Pin_11
    
    #endif
    
    /* STM32 I2C 快速模式 */
    #define             I2C_Speed             										 400000  
    /* 这个地址只要与STM32外挂的I2C器件地址不一样即可 */
    #define 						I2Cx_OWN_ADDRESS7     										 0X0A   
    /* DS3231 地址定义 */
    #define DS3231_ADDRESS 																				 0xD0   
    
    
    /*等待超时时间*/
    #define I2CT_FLAG_TIMEOUT         ((uint32_t)0x1000)
    #define I2CT_LONG_TIMEOUT         ((uint32_t)(10 * I2CT_FLAG_TIMEOUT))
    
    
    /*信息输出*/
    #define DS3231_DEBUG_ON         0
    
    #define DS3231_INFO(fmt,arg...)           printf("<<-DS3231-INFO->> "fmt"\n",##arg)
    #define DS3231_ERROR(fmt,arg...)          printf("<<-DS3231-ERROR->> "fmt"\n",##arg)
    #define DS3231_DEBUG(fmt,arg...)          do{\
                                              if(DS3231_DEBUG_ON)\
                                              printf("<<-DS3231-DEBUG->> [%d]"fmt"\n",__LINE__, ##arg);\
                                              }while(0)
    
    /* DS3231寄存器地址 */
    																					
    #define							DS3231_SECOND															 0x00    //秒
    #define 						DS3231_MINUTE      												 0x01    //分
    #define 						DS3231_HOUR        												 0x02    //时
    #define 						DS3231_WEEK         											 0x03    //星期
    #define 						DS3231_DAY          											 0x04    //日
    #define 						DS3231_MONTH                      			   					 0x05    //月
    #define             			DS3231_YEAR         											 0x06    //年
    /* 闹铃1 */          
    #define             			DS3231_SALARM1ECOND                        0x07    //秒
    #define 						DS3231_ALARM1MINUTE                        0x08    //分
    #define             			DS3231_ALARM1HOUR                          0x09    //时
    #define 						DS3231_ALARM1WEEK  												 0x0A    //星期/日
    /* 闹铃2 */
    #define 						DS3231_ALARM2MINUTE 											 0x0b    //分
    #define 						DS3231_ALARM2HOUR                          0x0c    //时
    #define 						DS3231_ALARM2WEEK                          0x0d    //星期/日
    
    #define 						DS3231_CONTROL                             0x0e    //控制寄存器
    #define 						DS3231_STATUS                              0x0f    //状态寄存器
    #define 						BSY                 											 2       //忙
    #define 						OSF                												 7       //振荡器停止标志
    #define 						DS3231_XTAL         											 0x10    //晶体老化寄存器
    #define 						DS3231_TEMPERATUREH 											 0x11    //温度寄存器高字节(8位)
    #define 						DS3231_TEMPERATUREL 											 0x12    //温度寄存器低字节(高2位) 																				
    																																								
    /* Exported functions ------------------------------------------------------- */																				
    void I2C_DS3231_Init(void);																																									
    uint32_t I2C_DS3231_ByteWrite(u8 WriteAddr, u8 data); 	
    uint8_t I2C_DS3231_DataRead(u8 ReadAddr);
    void I2C_WaitDs3231StandbyState(void);  																				
    uint8_t BCD_DEC(u8 val);		
    uint8_t DEC_BCD(u8 val);
    
    void I2C_DS3231_SetTime(u8 yea,u8 mon,u8 da,u8 we,u8 hou,u8 min,u8 sec);
    void Time_Regulate_Get(_calendar_obj *tm);
    
    void I2C_DS3231_getTime(void);
    void I2C_DS3231_getTemperature(void);
    
    void GregorianDay(_calendar_obj * tm);
    
    #endif /* __I2C_DS3231_H */
    
    /*********************************************END OF FILE**********************/

## 2、初始化与函数 ##

/**
      ******************************************************************************
      * @file    bsp_i2c_ds3231.c 
      * @author  兲涳
      * @version V1.0
      * @date    2020-11-16
      * @brief   i2c RTC(DS3231)应用函数bsp
      ******************************************************************************
      * @attention
      * 
      ******************************************************************************
      */  
    
    /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    #include "bsp_i2c_ds3231.h" 
    
    /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
    _calendar_obj calendar;
    /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    static __IO uint32_t  I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT; 
    static uint32_t I2C_TIMEOUT_UserCallback(uint8_t errorCode);
    
    /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
    /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    /**
      * @brief  转换成BCD码
      * @param  无
      * @retval 无
      */
    u16 B_BCD(u8 val)
    {
      u8 i,j,k;
      i=val/10;
      j=val%10;
      k=j+(i<<4);
      return k;
    }
    
    /**
      * @brief  I2C I/O配置
      * @param  无
      * @retval 无
      */
    static void I2C_GPIO_Config(void)
    {
    	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; 
    	
    	/* 使能与 I2C 有关的时钟 */
    	DS3231_I2C_APBxClock_FUN ( DS3231_I2C_CLK, ENABLE );
    	DS3231_I2C_GPIO_APBxClock_FUN ( DS3231_I2C_GPIO_CLK, ENABLE );
    	
    	/* I2C_SCL、I2C_SDA*/
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS3231_I2C_SCL_PIN;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;	       // 开漏复用输出
      GPIO_Init(DS3231_I2C_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);
    	
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS3231_I2C_SDA_PIN;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;	       //  开漏复用输出
      GPIO_Init(DS3231_I2C_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);		
    }
    
    /**
      * @brief  I2C 工作模式配置
      * @param  无
      * @retval 无
      */
    static void I2C_Mode_Configu(void)
    {
    	I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
    	/* 通信速率 */
    	I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = I2C_Speed;
    	/* I2C 配置 */
    	I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
    	/* 高电平数据稳定，低电平数据变化 SCL 时钟线的占空比 */
    	I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
    	/* 地址设置 */
    	I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = I2Cx_OWN_ADDRESS7;
    	/* 使能应答 */
      I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
    	/* I2C的寻址模式 */
    	I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
    	/* I2C 初始化 */
    	I2C_Init(DS3231_I2Cx, &I2C_InitStructure);
    	/* 使能 I2C */
      I2C_Cmd(DS3231_I2Cx, ENABLE); 	
    }
    
    /**
      * @brief  I2C 外设(DS3231)初始化
      * @param  无
      * @retval 无
      */
    void I2C_DS3231_Init(void)
    {
      I2C_GPIO_Config(); 
     
      I2C_Mode_Configu();
    }
    
    /**
      * @brief	写一个字节到I2C DS3231中
      * @param   
      *		@arg data:要写入的字节
      *		@arg WriteAddr:写地址 
    	* @retval 返回1，表示写入成功.
      */
    uint32_t I2C_DS3231_ByteWrite(u8 WriteAddr, u8 data) 
    {
    	/* 产生 I2C 起始信号 */
    	I2C_GenerateSTART(DS3231_I2Cx, ENABLE);
    	/* 设置超时等待时间 */
    	I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;  
    	/* 检测 EV5 事件并清除标志*/
    	while (!I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
    	{
    		if ((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(0);
    	}
    	
    	I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
    	/* 发送 DS3231 设备地址 */
    	I2C_Send7bitAddress(DS3231_I2Cx, DS3231_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
    	/* 检测 EV6 事件并清除标志 */
      while(!I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))
      {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(1);
      }
    	
      /* 发送要写入的 DS3231 内部地址(即 DS3231 内部存储器的地址) */
      I2C_SendData(DS3231_I2Cx, WriteAddr);
    	I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
      /* 检测 EV8 事件并清除标志 */
      while(!I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))
      {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(2);
      }
    	
    	/* 发送一字节要写入的数据 */
      I2C_SendData(DS3231_I2Cx, data); 
    	I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;  
      /* 检测 EV8 事件并清除标志 */
      while(!I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))
      {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(3);
      }
    	
      /* 发送停止信号 */
      I2C_GenerateSTOP(DS3231_I2Cx, ENABLE);
    	
    	return 1;
    }
    
    /**
      * @brief	从DS3231里面读取一个字节数据 
      * @param   
      *		@arg data:存放从DS3231读取的数据
      *		@arg ReadAddr:读取数据的DS3231的地址
    	* @retval data:返回数据.
      */
    uint8_t I2C_DS3231_DataRead(u8 ReadAddr)
    {
    	uint8_t data;
      I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;
      /* 等待空闲 */
      while(I2C_GetFlagStatus(DS3231_I2Cx, I2C_FLAG_BUSY))
      {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(9);
      } 
    	
    	/* 产生 I2C 起始信号 */
      I2C_GenerateSTART(DS3231_I2Cx, ENABLE);
    	/* 设置超时等待时间 */
      I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
    	/* 检测 EV5 事件并清除标志*/
    	while(!I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
      {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(10);
      }
    	
    	/* 发送 DS3231 设备地址,写 */
      I2C_Send7bitAddress(DS3231_I2Cx, DS3231_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
    	/* 设置超时等待时间 */
      I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
    	/* 检测 EV6 事件并清除标志 */
      while(!I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))
      {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(11);
      }
    	
    	/* 通过重新设置 PE 位清除 EV6 事件  */
      I2C_Cmd(DS3231_I2Cx, ENABLE);
    	
      /* 发送要读取的 DS3231 内部地址(即 DS3231 内部存储器的地址) */
      I2C_SendData(DS3231_I2Cx, ReadAddr);
      /* 设置超时等待时间 */  
      I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
      /* 检测 EV8 事件并清除标志 */
      while(!I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))
      {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(12);
      }
    	
    	/* 产生第二次 I2C 起始信号 */  
      I2C_GenerateSTART(DS3231_I2Cx, ENABLE);
    	/* 设置超时等待时间 */
      I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
    	/* 检测 EV5 事件并清除标志*/
    	while(!I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))
      {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(13);
      }
    	
    	/* 发送 DS3231 设备地址,读 */
    	I2C_Send7bitAddress(DS3231_I2Cx, DS3231_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver);
    	/* 设置超时等待时间 */
      I2CTimeout = I2CT_FLAG_TIMEOUT;
    	/* 检测 EV6 事件并清除标志 */
      while(!I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED))
      {
        if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(14);
      }
    
    	/* 发送非应答信号 */
    	I2C_AcknowledgeConfig(DS3231_I2Cx, DISABLE);
    	
    	/* 发送停止信号 */
    	I2C_GenerateSTOP(DS3231_I2Cx, ENABLE);
    
    	/* 检测 EV7 事件并清除标志 */    
    	I2CTimeout = I2CT_LONG_TIMEOUT;
    	
    	while(I2C_CheckEvent(DS3231_I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)==0)  
    	{
    		if((I2CTimeout--) == 0) return I2C_TIMEOUT_UserCallback(3);
    	} 
              
    	/* 通过 I2C，从设备中读取一个字节的数据 */
    	data = I2C_ReceiveData(DS3231_I2Cx);     
    	
    	/* 使能应答，方便下一次 I2C 传输 */
    	I2C_AcknowledgeConfig(DS3231_I2Cx, ENABLE);
    	
    	return data;
    }
    
    /**
      * @brief  等待 DS3231 到准备状态
      * @param  无
      * @retval 无
      */
    void I2C_WaitDs3231StandbyState(void)      
    {
      vu16 SR1_Tmp = 0;
    
      do
      {
        /* 发送起始信号 */
        I2C_GenerateSTART(DS3231_I2Cx, ENABLE);
        /* 读 I2C1 SR1 寄存器 */
        SR1_Tmp = I2C_ReadRegister(DS3231_I2Cx, I2C_Register_SR1);
        /* 发送 DS3231 地址 + 方向 */
        I2C_Send7bitAddress(DS3231_I2Cx, DS3231_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
      }while(!(I2C_ReadRegister(DS3231_I2Cx, I2C_Register_SR1) & 0x0002));
      
      /* 清除 AF 位 */
      I2C_ClearFlag(DS3231_I2Cx, I2C_FLAG_AF);
    	/* 发送停止信号 */    
    	I2C_GenerateSTOP(DS3231_I2Cx, ENABLE); 
    }
    
    /**
      * @brief	BCD(8421)转DEC.
      * @param  val：BCD码.
      * @retval i：DEC码.
      */
    uint8_t BCD_DEC(u8 val)
    {
    	u8 i;
    	i= val&0x0f;
    	val >>= 4;
    	val &= 0x0f;
    	val *= 10;
    	i += val;    
    	return i;
    }
    
    /**
      * @brief	BCD(8421)转DEC.
      * @param  val：DEC码.
      * @retval k：BCD码.
      */
    uint8_t DEC_BCD(u8 val)
    {
      u8 i,j,k;
      i=val/10;
      j=val%10;
      k=j+(i<<4);
      return k;
    }
    
    /**
      * @brief	超时报警处理.
      * @param  errorCode：错误代码，可以用来定位是哪个环节出错.
      * @retval 返回0，表示IIC读取失败.
      */
    static  uint32_t I2C_TIMEOUT_UserCallback(uint8_t errorCode)
    {
      /* 使用串口 printf 输出错误信息，方便调试 */
      DS3231_ERROR("I2C 等待超时!errorCode = %d",errorCode);   
    	
      return 0;
    }
    
    /**
      * @brief	时间设置
      * @param   
      *		@arg 	分别输入 年 月 日 星期 时 分 秒
      * @retval 无
      */
    void I2C_DS3231_SetTime(u8 yea,u8 mon,u8 da,u8 we,u8 hou,u8 min,u8 sec)
    {
      u8 temp=0;
      
      temp=DEC_BCD(yea);
      I2C_DS3231_ByteWrite(0x06,temp);
      
      temp=DEC_BCD(mon);
      I2C_DS3231_ByteWrite(0x05,temp);
       
      temp=DEC_BCD(da);
      I2C_DS3231_ByteWrite(0x04,temp);
      
    //	temp=DEC_BCD(we);
    //  I2C_DS3231_ByteWrite(0x03,temp);
    	
      temp=DEC_BCD(hou);
      I2C_DS3231_ByteWrite(0x02,temp);
      
      temp=DEC_BCD(min);
      I2C_DS3231_ByteWrite(0x01,temp);
      
      temp=DEC_BCD(sec);
      I2C_DS3231_ByteWrite(0x00,temp);
    }	
    
    /**
      * @brief	获取时间
      * @param   
      *		@arg pBuffer:存放从DS3231读取的数据的缓冲区指针
      *		@arg ReadAddr:读取数据的DS3231的地址
      *   @arg NumByteToWrite:要从DS3231读取的字节数
      * @retval 返回1，表示读取成功.
      */
    void I2C_DS3231_getTime(void)
    {
    	calendar.year=I2C_DS3231_DataRead(0x06);  
    	calendar.year=BCD_DEC(calendar.year);
    
    	calendar.month=I2C_DS3231_DataRead(0x05); 
    	calendar.month=BCD_DEC(calendar.month);
    
    	calendar.date=I2C_DS3231_DataRead(0x04);  
    	calendar.date=BCD_DEC(calendar.date);
    
    	calendar.week=I2C_DS3231_DataRead(0x03);  
    	calendar.week=BCD_DEC(calendar.week);
    
    	calendar.hour=I2C_DS3231_DataRead(0x02); 
    	calendar.hour&=0x3f;                   
    	calendar.hour=BCD_DEC(calendar.hour);
    
    	calendar.min=I2C_DS3231_DataRead(0x01);
    	calendar.min=BCD_DEC(calendar.min);
    
    
    	calendar.sec=I2C_DS3231_DataRead(0x00);
    	calendar.sec=BCD_DEC(calendar.sec);
    }
    
    /**
      * @brief 保存用户使用串口设置的时间
      * @param   
      *		@arg tm:用于设置RTC时间的结构体指针
      * @retval 
      */
    void Time_Regulate_Get(_calendar_obj *tm)
    {
    	  uint32_t temp_num = 0;
    		uint8_t day_max=0 ;
    
    	  printf("\r\n=========================设置时间==================");
    		
    	  do 
    	  {
    			printf("\r\n  请输入年份(Please Set Years),范围[2000~2255]，输入字符后请加回车:");
    			scanf("%d",&temp_num);
    			if(temp_num <2000 || temp_num >65535)
    			{
    				printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
    					  
    			}
    			else
    			{	  
    				printf("\n\r  年份被设置为: %d\n\r", temp_num);
            		temp_num-=2000;
    				DEC_BCD(temp_num);
    				printf("\n\r  年份被设置为11: %d\n\r", temp_num);
    				tm->year = temp_num;
    				printf("year = %d  %d\n",calendar.year,temp_num);
    				break;
    			}
    	  }while(1);
    
    
    	 do 
    	  {
    			printf("\r\n  请输入月份(Please Set Months):范围[1~12]，输入字符后请加回车:");
    			scanf("%d",&temp_num);
    			if(temp_num <1 || temp_num >12)
    			{
    				printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
    					  
    			}
    			else
    			{	  
    				printf("\n\r  月份被设置为: %d\n\r", temp_num);
            DEC_BCD(temp_num);
    				tm->month = temp_num;
    				break;
    			}
    	  }while(1);
    		
    		/*根据月份计算最大日期*/
    		switch(tm->month)
    			{
    				case 1:
    				case 3:
    				case 5:
    				case 7:
    				case 8:
    				case 10:
    				case 12:					
    						day_max = 31;
    					break;
    				
    				case 4:
    				case 6:
    				case 9:
    				case 11:
    						day_max = 30;
    					break;
    				
    				case 2:					
    				     /*计算闰年*/
    						if(((tm->year+2000)%4==0) &&
    							 (((tm->year+2000)%100!=0) || ((tm->year+2000)%400==0))) 
    								{
    									day_max = 29;
    								} else 
    								{
    									day_max = 28;
    								}
    					break;			
    			}
    
    		do 
    	  {				
    			printf("\r\n  请输入日期(Please Set Months),范围[1~%d]，输入字符后请加回车:",day_max);
    			scanf("%d",&temp_num);
    			
    			if(temp_num <1 || temp_num >day_max)
    			{
    				printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
    			}
    			else
    			{
    				printf("\n\r  日期被设置为: %d\n\r", temp_num);
            DEC_BCD(temp_num);
    				tm->date = temp_num;
    				break;
    			}
    	  }while(1);
    		
    		GregorianDay( tm );
    		
    		do 
    	  {				
    			printf("\r\n  请输入时钟(Please Set Hours),范围[0~23]，输入字符后请加回车:");
    			scanf("%d",&temp_num);
    			
    			if( temp_num >23)
    			{
    				printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
    			}
    			else
    			{
    				printf("\n\r  时钟被设置为: %d\n\r", temp_num);
            DEC_BCD(temp_num);
    				tm->hour = temp_num;
    				break;
    			}
    	  }while(1);
    
    		do 
    	  {				
    			printf("\r\n  请输入分钟(Please Set Minutes),范围[0~59]，输入字符后请加回车:");
    			scanf("%d",&temp_num);
    			
    			if( temp_num >59)
    			{
    				printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
    			}
    			else
    			{
    				printf("\n\r  分钟被设置为: %d\n\r", temp_num);
            DEC_BCD(temp_num);
    				tm->min = temp_num;
    				break;
    			}
    	  }while(1);
    
    		do 
    	  {				
    			printf("\r\n  请输入秒钟(Please Set Seconds),范围[0~59]，输入字符后请加回车:");
    			scanf("%d",&temp_num);
    			
    			if( temp_num >59)
    			{
    				printf("\r\n 您输入的数字是:%d，不符合要求",temp_num);
    			}
    			else
    			{
    				printf("\n\r  秒钟被设置为: %d\n\r", temp_num);
            DEC_BCD(temp_num);
    				tm->sec = temp_num;
    				break;
    			}
    	  }while(1);
    		USART_ITConfig(DEBUG_USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    }
    
    
    /**
      * @brief	获取温度
      * @param  无
      * @retval 无
      */
    void I2C_DS3231_getTemperature(void)
    {
    	I2C_DS3231_ByteWrite(DS3231_CONTROL, 0x20|0x05);
    	calendar.temperature=I2C_DS3231_DataRead(DS3231_TEMPERATUREH);
    }
    
    /*计算公历天数得出星期*/
    void GregorianDay(_calendar_obj * tm)
    {
    	int leapsToDate;
    	int lastYear;
    	int day;
    	int MonthOffset[] = { 0,31,59,90,120,151,181,212,243,273,304,334 };
    
    	lastYear=tm->year-1;
    
    	/*计算从公元元年到计数的前一年之中一共经历了多少个闰年*/
    	leapsToDate = lastYear/4 - lastYear/100 + lastYear/400;      
    
         /*如若计数的这一年为闰年，且计数的月份在2月之后，则日数加1，否则不加1*/
    	if((tm->year%4==0) &&
    	   ((tm->year%100!=0) || (tm->year%400==0)) &&
    	   (tm->month>2)) {
    		/*
    		 * We are past Feb. 29 in a leap year
    		 */
    		day=1;
    	} else {
    		day=0;
    	}
    
    	day += lastYear*365 + leapsToDate + MonthOffset[tm->month-1] + tm->date; /*计算从公元元年元旦到计数日期一共有多少天*/
    
    	tm->week=day%7; //算出星期
    }
    
    /*********************************************END OF FILE**********************/

## 3、主函数调用 ##

/**
      ******************************************************************************
      * @file    main.c 
      * @author  兲涳
      * @version V1.0
      * @date    2020-11-16
      * @brief   
      ******************************************************************************
      * @attention
      * I2C_2 RTC(DS3231)测试，测试信息通过USART1打印在电脑调试助手上，通过串口设置时间
    	* ！！！串口输入  t  回车 ，进行设置时间。
      ******************************************************************************
      */  
    
    /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    #include "stm32f10x.h"
    #include "bsp_usart.h"
    #include "bsp_i2c_ds3231.h" 
    #include <string.h>
    
    /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
    uint8_t i=0;
    extern _calendar_obj calendar;	//日历结构体
    
    /* Private define ------------------------------------------------------------*/
    /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
    #define SOFT_DELAY		Delay(0x4FFFFF);
    
    /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
    /* Private functions ---------------------------------------------------------*/
    void Delay(__IO u32 nCount); 
    
    /**
      * @brief  主函数
      * @param  无  
      * @retval 无
      */
    int main(void)
    { 
    	/* 初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1 */
      USART_Config();
      printf("\nDS3231   RTC时钟\n");
    	/* I2C 外设初(DS3231)始化 */
    	I2C_DS3231_Init();
    //  I2C_DS3231_SetTime(20,8,24,1,13,43,20);
      while(1)
    	{
    		SOFT_DELAY;
    		if(i==1)
    		{
    			Time_Regulate_Get( &calendar );
    			I2C_DS3231_SetTime(calendar.year, calendar.month, calendar.date, calendar.week, calendar.hour, calendar.min, calendar.sec);
    			i=0;
    		}
    		I2C_DS3231_getTime();		//获取时间
    		I2C_DS3231_getTemperature();		//获取温度
    		printf("%d年%d月%d日%d时%d分%d秒 星期%d 温度%d\n",calendar.year+2000,calendar.month,calendar.date,\
    						calendar.hour,calendar.min,calendar.sec,calendar.week,calendar.temperature);//打印到串口屏不能有printf("\n");换行！！！	
    	}
    }	
    
    /**
      * @brief  延时函数
      * @param  无  
      * @retval 无
      */
    void Delay(__IO uint32_t nCount)	 //简单的延时函数
    {
    	for(; nCount != 0; nCount--);
    }
    /*********************************************END OF FILE**********************/

## 4、使用 ##

在串口工具上，输入t，即可进入设置时钟。该程序自动在串口上打印时间及温度

[Link 1]: https://download.csdn.net/download/u014411348/13116610
[ds3231_DS3231]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/5a2de7350d6dc89b302b4e156f977ae7.png
[ds3231_DS3231_ds3231_DS3231]: /images/20221120/17a3443a04f04dab956daa429410566e.png
[ds3231_DS3231 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/ebd0e206c1f3790ba7c0ecdf31488d67.png
[ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 1]: /images/20221120/53a18ed4cc4a46669acef663ee744235.png
[ds3231_DS3231 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/4a5d24ecb03a52d2b09459f35b01bdc9.png
[ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 2]: /images/20221120/ae507918727143b89ed7d083c2418645.png
[ds3231_DS3231 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f1a887f055288fd19b7b11cce0368114.png
[ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 3]: /images/20221120/92481674ca97490a87c4655235367b20.png
[ds3231_DS3231 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/4dc0dd19d9f0783342ae04ce907eb7c2.png
[ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 4]: /images/20221120/96aed7ca8a054cdbaac04a35e431c6db.png
[ds3231_DS3231 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/53fc23e9d1096759c6ab6ab582b309b1.png
[ds3231_DS3231_ds3231_DS3231 5]: /images/20221120/1b951721f6c940a88110cd1e3a4f227e.png