在嵌入式开发领域，时钟模块是极为常见的需求——无论是为数据添加时间戳、执行定时任务，还是记录系统日志，都离不开精确的时钟支持。市面上主流的计时时钟芯片包括 DS1302、DS1307 和 DS3231 及其衍生型号，均来自 Dallas 半导体。将 DS1302 与 DS1307 对比后可发现，两者本质上是同一款芯片的不同通信协议版本：一个采用 SPI 通信，另一个采用 I2C 通信。对于树莓派 Pico 而言，两者的使用方法几乎一致。下面以 DS1302 为例，详细拆解具体用法和代码实现，帮助开发者快速上手。
硬件连接
接线逻辑非常直观，无需额外电平转换电路。
- 时钟模块的 VCC 引脚 → 连接到 Pico 的 VSYS（即 5V 供电）
- 时钟模块的 GND 引脚 → 连接到 Pico 的 GND
- 时钟模块的 CLK 引脚 → 连接到 Pico 的 GP21
- 时钟模块的 DAT 引脚 → 连接到 Pico 的 GP20
- 时钟模块的 RST 引脚 → 连接到 Pico 的 GP19
注意，这里选用的 GPIO 为 21、20、19，你也可以根据实际板子的走线灵活调整，只需在代码中同步修改引脚号即可。
编程实现
软件方面，推荐直接使用开源社区提供的 MicroPython DS1302 库。你可以从 GitHub 下载源码，更简便的方式是直接复制以下代码，保存到 Pico 上并命名为 DS1302.py。
from machine import Pin
W_SECOND = const(0x80)
W_MINUTE = const(0x82)
W_HOUR = const(0x84)
W_DATE = const(0x86)
W_MONTH = const(0x88)
W_WEEK = const(0x8A)
W_YEAR = const(0x8C)
W_WP = const(0x8E)
R_SECOND = const(0x81)
R_MINUTE = const(0x83)
R_HOUR = const(0x85)
R_DATE = const(0x87)
R_MONTH = const(0x89)
R_WEEK = const(0x8B)
R_YEAR = const(0x8D)
class DS1302():
def __init__(self,SCLK,DAT,RST):
self.resetPin = DAT
self.SCLK = Pin(SCLK,Pin.OUT)
self.DAT = Pin(DAT,Pin.OUT)
self.RST = Pin(RST,Pin.OUT)
self.SCLK.off()
self.RST.off()
def SetTime(self,YEAR,MONTH,DAY,HOUR,MINUTE,SECOND,WEEK):
self.WriteByte(W_WP,0x00);
YEAR = int(YEAR/10)*16+YEAR%10
self.WriteByte(W_YEAR,YEAR);
MONTH = int(MONTH/10)*16+MONTH%10
self.WriteByte(W_MONTH,MONTH);
DAY = int(DAY/10)*16+DAY%10
self.WriteByte(W_DATE,DAY);
self.WriteByte(W_HOUR,HOUR);
MINUTE = int(MINUTE/10)*16+MINUTE%10
self.WriteByte(W_MINUTE,MINUTE);
SECOND = int(SECOND/10)*16+SECOND%10
self.WriteByte(W_SECOND,SECOND);
self.WriteByte(W_WEEK,WEEK);
self.WriteByte(W_WP,0x80);
def GetTime(self):
date = []
Temp = self.ReadByte(R_YEAR)
Temp = ((Temp&0xF0)>>4)*10+(Temp&0x0F)
date.append(Temp)
Temp = self.ReadByte(R_MONTH)
Temp = ((Temp&0x10)>>4)*10+(Temp&0x0F)
date.append(Temp)
Temp = self.ReadByte(R_DATE)
Temp = ((Temp&0x20)>>4)*10+(Temp&0x0F)
date.append(Temp)
Temp = self.ReadByte(R_HOUR)
Temp = (Temp&0x1F)
date.append(Temp)
Temp = self.ReadByte(R_MINUTE)
Temp = ((Temp&0x70)>>4)*10+(Temp&0x0F)
date.append(Temp)
Temp = self.ReadByte(R_SECOND)
Temp = ((Temp&0x70)>>4)*10+(Temp&0x0F)
date.append(Temp)
Temp = self.ReadByte(R_WEEK)
date.append(Temp)
return date
def Now(self):
date = self.GetTime()
Now = []
Year = "20{0}".format(date[0])
Now.append(Year)
Month = "0{0}".format(date[1]) if (date[1]/10)<1 else "{0}".format(date[1])
Now.append(Month)
Day = "0{0}".format(date[2]) if (date[2]/10)<1 else "{0}".format(date[2])
Now.append(Day)
Hour = "0{0}".format(date[3]) if (date[3]/10)<1 else "{0}".format(date[3])
Now.append(Hour)
Minute = "0{0}".format(date[4]) if (date[4]/10)<1 else "{0}".format(date[4])
Now.append(Minute)
Second = "0{0}".format(date[5]) if (date[5]/10)<1 else "{0}".format(date[5])
Now.append(Second)
Now.append(date[6])
return Now
def WriteByte(self,Command,Data):
self.RST.on()
Pin(self.resetPin,Pin.OUT)
for i in range(0,8):
if Command&(0x01<
接下来是主程序。将以下代码另存为 main.py 并保存到 Pico 根目录。首次使用——或需要校准时钟模块时间时——只需将 ds1302.SetTime(23,11,22,18,00,00,3) 这行前面的注释去掉，并将参数修改为你想设置的当前时间即可。这里需要说明 SetTime 方法的 7 个参数：年（用两位数表示，例如 23 代表 2023 年）、月、日、时（24 小时制）、分、秒、星期（取值范围 1～7，其中 1 通常代表周日或周一，具体请参考 DS1302 数据手册确认）。
from machine import Pin,I2C
from DS1302 import DS1302
import time
ds1302 = DS1302(21,20,19)
# 设置时钟模块的时间 2023-11-22 18:00 星期三
# ds1302.SetTime(23,11,22,18,00,00,3)
while True:
date = ds1302.Now()
print("{0}-{1}-{2} {3}:{4}:{5}".format(date[0],date[1],date[2],date[3],date[4],date[5]))
time.sleep(1)
运行程序后，Shell 窗口会每隔一秒打印一行从 DS1302 模块读取的当前时间。无需复杂配置，也没有繁琐的依赖，只需几行代码就能让树莓派 Pico 拥有可靠的实时时钟功能。对于需要精确时间戳的 IoT 项目或离线数据记录场景，这个组合已经足够实用。