RTC DS1307 - Περιγραφή καρφίτσας, χαρακτηριστικά & εργασία του DS1307

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Τι είναι τα Ρολόγια σε πραγματικό χρόνο;

Ρολόγια πραγματικού χρόνου (RTC), όπως προτείνει το όνομα είναι μονάδες ρολογιού. Το ρολόι DS1307 σε πραγματικό χρόνο (RTC) Το IC είναι μια συσκευή 8 ακίδων που χρησιμοποιεί μια διεπαφή I2C. Το DS1307 είναι ένα ρολόι / ημερολόγιο χαμηλής ισχύος με 56 byte SRAM εφεδρικής μπαταρίας. Το ρολόι / ημερολόγιο παρέχει δευτερόλεπτα, λεπτά, ώρες, ημέρα, ημερομηνία, μήνα και έτος κατάλληλα δεδομένα. Η ημερομηνία λήξης κάθε μήνα προσαρμόζεται αυτόματα, ειδικά για μήνες με λιγότερες από 31 ημέρες.

Διατίθενται ως ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC) και εποπτεύουν τη χρονική στιγμή σαν ρολόι και λειτουργούν επίσης ημερομηνία όπως ένα ημερολόγιο. Το κύριο πλεονέκτημα του RTC είναι ότι έχουν μια διάταξη δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας της μπαταρίας που διατηρεί το ρολόι / ημερολόγιο σε λειτουργία ακόμη και αν υπάρχει διακοπή ρεύματος. Απαιτείται εξαιρετικά μικρό ρεύμα για τη διατήρηση της κίνησης του RTC. Μπορούμε να βρούμε αυτά τα RTC σε πολλές εφαρμογές όπως ενσωματωμένα συστήματα και μητρικές πλακέτες υπολογιστών κ.λπ. Σε αυτό το άρθρο θα δούμε για ένα από τα ρολόγια πραγματικού χρόνου (RTC), δηλαδή DS1307.




RTC DS1307

Περιγραφή Pin του DS1307:

Καρφίτσα 1, 2: Συνδέσεις για τυπικό κρύσταλλο χαλαζία 32,768 kHz. Το εσωτερικό κύκλωμα ταλαντωτή προορίζεται για λειτουργία με κρύσταλλο που έχει συγκεκριμένη χωρητικότητα φορτίου 12,5 pF. Το X1 είναι η είσοδος στον ταλαντωτή και μπορεί εναλλακτικά να συνδεθεί με έναν εξωτερικό ταλαντωτή 32.768 kHz. Η έξοδος του εσωτερικού ταλαντωτή, X2 μετατοπίζεται εάν ένας εξωτερικός ταλαντωτής είναι συνδεδεμένος στο X1.

Καρφίτσα 3 : Είσοδος μπαταρίας για οποιαδήποτε τυπική κυψέλη λιθίου 3V ή άλλη πηγή ενέργειας. Η τάση της μπαταρίας πρέπει να είναι μεταξύ 2V και 3,5V για κατάλληλη λειτουργία. Η ονομαστική τάση σημείου προστασίας προστασίας εγγραφής στην οποία απαγορεύεται η πρόσβαση στο RTC και στη μνήμη RAM χρήστη ορίζεται από το εσωτερικό κύκλωμα ως ονομαστικό 1,25 x VBAT. Μια μπαταρία λιθίου με 48mAhr ή μεγαλύτερη θα δημιουργεί αντίγραφα ασφαλείας του DS1307 για περισσότερα από 10 χρόνια, απουσία ισχύος στους 25ºC. Το UL αναγνωρίζεται ότι διασφαλίζει την αντίστροφη φόρτιση όταν χρησιμοποιείται ως μέρος της σύνδεσης με μια μπαταρία λιθίου.



Καρφίτσα 4: Εδαφος.

Καρφίτσα 5: Σειριακή είσοδος / έξοδος δεδομένων. Η είσοδος / έξοδος για τη σειριακή διασύνδεση I2C είναι η SDA, η οποία είναι ανοιχτή αποστράγγιση και απαιτεί αντίσταση έλξης, επιτρέποντας τάση έλξης έως 5,5V. Ανεξάρτητα από την τάση στο VCC.


Καρφίτσα 6: Σειριακή είσοδος ρολογιού. Είναι η είσοδος ρολογιού διεπαφής I2C και χρησιμοποιείται για συγχρονισμό δεδομένων.

Καρφίτσα 7: Πρόγραμμα οδήγησης τετραγωνικού κύματος / εξόδου. Όταν είναι ενεργοποιημένο, το bit SQWE ορίζεται σε 1, ο πείρος SQW / OUT εξάγει μία από τις τέσσερις συχνότητες τετραγωνικού κύματος (1Hz, 4 kHz, 8 kHz και 32 kHz). Αυτή είναι επίσης ανοιχτή αποστράγγιση και απαιτεί εξωτερική αντίσταση έλξης. Απαιτεί εφαρμογή είτε Vcc είτε Vb στο για να λειτουργήσει SQW / OUT, με επιτρεπόμενη τάση τραβήγματος 5.5V και μπορεί να παραμείνει αιωρούμενη, εάν δεν χρησιμοποιηθεί.

Καρφίτσα 8: Πρωτεύον τροφοδοτικό. Όταν η τάση εφαρμόζεται εντός κανονικών ορίων, η συσκευή είναι πλήρως προσβάσιμη και τα δεδομένα μπορούν να γραφτούν και να διαβαστούν. Όταν μια εφεδρική τροφοδοσία είναι συνδεδεμένη στη συσκευή και το VCC είναι κάτω από το VTP, η ανάγνωση και η εγγραφή αναστέλλονται. Ωστόσο, σε χαμηλές τάσεις, η λειτουργία χρονομέτρησης εξακολουθεί να λειτουργεί.

Χαρακτηριστικά:

  • Προγραμματιζόμενο σήμα εξόδου τετραγωνικού κύματος
  • Αυτόματη ανίχνευση διακοπής ισχύος και κύκλωμα εναλλαγής
  • Καταναλώνει λιγότερο από 500nA σε λειτουργία δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας μπαταρίας με λειτουργία ταλαντωτή
  • Διατίθεται σε 8-pin DIP ή SOIC
  • Αναγνωρισμένο Εργαστήριο Αναδόχων (UL)
  • Το ρολόι σε πραγματικό χρόνο (RTC) μετρά δευτερόλεπτα, λεπτά, ώρες, ημερομηνία του μήνα, μήνα, ημέρα της εβδομάδας και έτος με αποζημίωση άλματος έτους έως 2100
  • 56-byte μη πτητική μνήμη RAM για αποθήκευση δεδομένων
  • Διεπαφή δύο καλωδίων (I2C)

Η χρήση του DS1307 γράφεται πρωτίστως και διαβάζει τους καταχωρητές αυτού του τσιπ. Η μνήμη περιέχει και τα 64 DS1307 8-bit καταχωρητές που απευθύνονται από 0 έως 63 (από 00H έως 3FH το δεκαεξαδικό σύστημα). Οι πρώτοι οκτώ καταχωρητές χρησιμοποιούνται για την εγγραφή ρολογιού, οι υπόλοιπες 56 κενές μπορούν να χρησιμοποιηθούν, καθώς η μνήμη RAM περιέχει προσωρινή μεταβλητή εάν είναι επιθυμητό. Οι επτά πρώτοι καταχωρητές περιέχουν πληροφορίες σχετικά με την ώρα του ρολογιού, συμπεριλαμβανομένων: δευτερολέπτων, λεπτών, ωρών, δευτερεύοντος, ημερομηνίας, μήνα και έτους. Το DS1307 περιλαμβάνει διάφορα εξαρτήματα, όπως κυκλώματα ισχύος, κυκλώματα ταλαντωτών, ελεγκτή λογικής και κύκλωμα διασύνδεσης I2C και τον καταχωρητή δείκτη διεύθυνσης (ή RAM). Ας δούμε τη λειτουργία του DS1307.

Εργασία του DS1307:

Στο απλό κύκλωμα, οι δύο είσοδοι X1 και X2 συνδέονται με κρυσταλλικό ταλαντωτή 32,768 kHz ως πηγή για το τσιπ. Το VBAT συνδέεται με θετική κουλτούρα ενός τσιπ μπαταρίας 3V. Η ισχύς Vcc στη διασύνδεση I2C είναι 5V και μπορεί να δοθεί χρησιμοποιώντας μικροελεγκτές. Εάν δεν παρέχεται τροφοδοσία Vcc, η ανάγνωση και η εγγραφή αναστέλλονται.

Κύκλωμα RTC DS1307Απαιτούνται συνθήκες START και STOP όταν μια συσκευή θέλει να πραγματοποιήσει επικοινωνία με μια συσκευή στο δίκτυο I2C.

  • Παρέχοντας έναν κωδικό αναγνώρισης συσκευής και μια διεύθυνση μητρώου, μπορούμε να εφαρμόσουμε την προϋπόθεση START για πρόσβαση στη συσκευή.
  • Οι καταχωρητές είναι προσβάσιμοι σε σειριακή σειρά έως ότου εφαρμοστεί μια συνθήκη STOP

Η συνθήκη START και STOP όταν η επικοινωνία DS1307 I2C με τον μικροελεγκτή φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Κύκλωμα RTC DS1307Η συσκευή έχει ρυθμιστεί όπως αναφέρεται στο παρακάτω σχήμα. Το DS1307 έχει το δίαυλο 2 συρμάτων που συνδέεται με δύο ακίδες θύρας εισόδου / εξόδου του DS5000: SCL - P1.0, SDA - P1.1. Το VΔΔη τάση είναι 5V, RΠ= 5KΩ και το DS5000 γίνεται με κρύσταλλο 12 MHz. Η άλλη δευτερεύουσα συσκευή θα μπορούσε να είναι οποιαδήποτε άλλη συσκευή που αναγνωρίζει το πρωτόκολλο 2 καλωδίων, όπως το ψηφιακό θερμόμετρο DS1621 και ο θερμοστάτης. Η διεπαφή με το D5000 ήταν εξειδικευμένη χρησιμοποιώντας το υλικό και το λογισμικό του Κιτ DS5000T. Αυτά τα κιτ ανάπτυξης επιτρέπουν στον υπολογιστή να χρησιμοποιηθεί ως ένα χαζή τερματικό χρησιμοποιώντας τις σειριακές θύρες του DS5000 για να αντικαταστήσει μερικές λέξεις με το πληκτρολόγιο και την οθόνη. Τυπική διάταξη διαύλου 2 συρμάτων, το ακόλουθο πρωτόκολλο διαύλου έχει καθοριστεί κατά την ανταλλαγή δεδομένων, η γραμμή δεδομένων πρέπει να παραμένει σταθερή κάθε φορά που η γραμμή ρολογιού είναι υψηλή. Οι αλλαγές στη γραμμή δεδομένων ενώ η γραμμή ρολογιού είναι υψηλή θα ερμηνευθούν ως σήματα ελέγχου.

Κατά συνέπεια, έχουν καθοριστεί οι ακόλουθες συνθήκες λεωφορείου:

Ξεκινήστε τη μεταφορά δεδομένων : Μια αλλαγή στην κατάσταση της γραμμής δεδομένων από υψηλή σε χαμηλή, ενώ η γραμμή ρολογιού είναι υψηλή, καθορίζει μια συνθήκη START.

Διακοπή μεταφοράς δεδομένων : Μια αλλαγή στην κατάσταση της γραμμής δεδομένων από χαμηλή σε υψηλή, ενώ η γραμμή ρολογιού είναι υψηλή, καθορίζει την κατάσταση STOP.

Τα δεδομένα είναι έγκυρα : Η κατάσταση της γραμμής δεδομένων αντιπροσωπεύει έγκυρα δεδομένα όταν, μετά από μια συνθήκη START, η γραμμή δεδομένων είναι σταθερή για τη διάρκεια της υψηλής περιόδου του σήματος ρολογιού. Τα δεδομένα στη γραμμή πρέπει να αλλάξουν κατά τη διάρκεια της χαμηλής περιόδου του σήματος ρολογιού. Υπάρχει ένας παλμός ρολογιού ανά bit δεδομένων.
Κάθε μεταφορά δεδομένων ξεκινά με συνθήκη START και τερματίζεται με συνθήκη STOP. Ο αριθμός των byte δεδομένων που μεταφέρονται μεταξύ των συνθηκών START και STOP δεν είναι περιορισμένος και καθορίζεται από την κύρια συσκευή. Οι πληροφορίες μεταφέρονται byte-bi και ο κάθε δέκτης αναγνωρίζει με ένατο bit.

Δικαιώματα φωτογραφίας