RTC DS1307 - tihvti kirjeldus, funktsioonid ja DS1307 töö

Mis on reaalajas kellad?

Reaalajas kellad (RTC), nagu nimigi soovitab, on kellamoodulid. DS1307 reaalajas kell (RTC) IC on 8-kontaktiline seade, mis kasutab I2C-liidest. DS1307 on madala energiatarbega kell / kalender, millel on 56 baiti varukoopiaga SRAM-i. Kell / kalender pakub sekundite, minutite, tundide, päeva, kuupäeva, kuu ja aasta jaoks sobivaid andmeid. Iga kuu lõppkuupäeva korrigeeritakse automaatselt, eriti vähem kui 31 päevaga kuude puhul.

Need on saadaval integraallülitustena (IC) ja jälgivad ajastamist nagu kell ning töötavad ka kuupäeva nagu kalender. RTC peamine eelis on see, et neil on aku varukoopia korraldus, mis hoiab kella / kalendrit töös ka elektrikatkestuse korral. RTC animeeritud hoidmiseks on vaja erakordselt vähe voolu. Leiame need RTC-d paljudest rakendustest, nagu manustatud süsteemid ja arvuti emaplaadid jne. Selles artiklis näeme ühte reaalajas kella (RTC), st DS1307.

DS1307 tihvti kirjeldus:

Pin 1, 2: Ühendused standardse 32,768 kHz kvartskristalli jaoks. Sisemine ostsillaatori ahel on ette nähtud kasutamiseks kristallidega, mille koormuse mahtuvus on 12,5 pF. X1 on ostsillaatori sisend ja selle võib alternatiivina ühendada ka välise 32,768 kHz ostsillaatoriga. Sisemise ostsillaatori väljund X2 triivib, kui X1-ga on ühendatud väline ostsillaator.

3. tihvt : Patarei sisend mis tahes tavalise 3V liitiumelemendi või muu energiaallika jaoks. Aku pinge peaks sobiva töö tagamiseks olema vahemikus 2–3,5 V. Sisemine vooluahela määrab kirjutuskaitse nominaalse väljalülituspunkti pinge, mille korral juurdepääs RTC-le ja kasutaja RAM-ile keelatakse, nimiväärtuseks 1,25 x VBAT. Liitiumaku, mille võimsus on 48 mAh või rohkem, varundab DS1307 kauem kui 10 aastat, kui toite pole temperatuuril 25 ° C. UL on tunnustatud tagama vastupidise laadimisvoolu, kui seda kasutatakse koos liitiumakuga.

4. tihvt: Maa.

5. tihvt: Andmete jada sisestamine / väljund. I2C jadaliidese sisendiks / väljundiks on SDA, mis on avatud äravoolu jaoks ja nõuab tõmmetakisti, võimaldades ülespinge kuni 5,5 V. Sõltumata VCC pingest.

6. tihvt: Seeriakella sisend. See on I2C liidese kella sisend ja seda kasutatakse andmete sünkroonimisel.

Pin 7: Ruutlaine / väljunddraiver. Kui see on lubatud, on SQWE-bitiks seatud 1, väljastab SQW / OUT-tihvt ühe neljast ruudu lainega sagedusest (1Hz, 4 kHz, 8 kHz ja 32 kHz). See on ka avatud äravool ja nõuab välist tõmbetakisti. SQW / OUT töötamiseks on vaja rakendada Vcc või Vb, lubatud tõmbepingega 5,5 V ja kui ei kasutata, võib selle hõljuma jätta.

8. tihvt: Primaarne toiteallikas. Kui pinget rakendatakse normaalsetes piirides, on seade täielikult ligipääsetav ning andmeid saab kirjutada ja lugeda. Kui seadmega on ühendatud varutoiteallikas ja VCC on alla VTP, on lugemine ja kirjutamine takistatud. Madalal pingel töötab ajaarvamise funktsioon siiski.

Funktsioonid:

• Programmeeritav ruutlaine väljundsignaal
• Automaatne voolukatkestuse tuvastamine ja lülitamine
• Tarbib vähem kui 500nA aku varurežiimis, kui töötab ostsillaator
• Saadaval 8-pin DIP või SOIC
• Underwriters Labor (UL) tunnustatud
• Reaalajakell (RTC) loeb sekundid, minutid, tunnid, kuu kuupäeva, kuu, nädalapäeva ja aasta koos hüppeaasta kompensatsiooniga, mis kehtib kuni 2100
• 56-baidine püsimälu andmete salvestamiseks
• Kahe juhtmega liides (I2C)

DS1307 kasutamine on peamiselt kirjutatud selle kiibi registritesse ja seda loetakse. Mälu sisaldab kõiki 64 DS1307 8-bitist registrit, mis on adresseeritud vahemikus 0 kuni 63 (kuueteistkümnendsüsteemi süsteem vahemikus 00H kuni 3FH). Esimesi kaheksat registrit kasutatakse kellaregistri jaoks, ülejäänud 56 vaba saab kasutada, kuna RAM sisaldab soovi korral ajutist muutujat. Esimesed seitse registrit sisaldavad teavet kellaaja kohta, sealhulgas sekundid, minutid, tunnid, sekundaarsed, kuupäev, kuu ja aasta. DS1307 sisaldab mitut komponenti, nagu toiteahelad, ostsillaatorahelad, loogikakontroller ja I2C liideseahel ning aadressinäidikute register (või RAM). Vaatame DS1307 tööd.

DS1307 töötamine:

Lihtses ahelas on kaks sisendit X1 ja X2 ühendatud 32,768 kHz kristalli ostsillaatoriga kiibi allikana. VBAT on ühendatud 3V aku kiibi positiivse kultuuriga. V2 võimsus I2C liidesele on 5 V ja seda saab anda mikrokontrollerite abil. Kui toiteallikat Vcc ei anta, on lugemine ja kirjutamine takistatud.

START- ja STOP-tingimused on vajalikud, kui seade soovib I2C-võrgus oleva seadmega ühendust luua.

• Andes seadme identifitseerimiskoodi ja registriaadressi, saame seadmele juurdepääsu saamiseks rakendada tingimuse START.
• Registrite juurde pääseb järjestikuse järjekorras kuni STOP-tingimuse rakendumiseni

Tingimus START ja STOP, kui DS1307 I2C side mikrokontrolleriga on näidatud alloleval joonisel.

Seade on konfigureeritud allpool toodud joonisel. DS1307-l on 2-juhtmeline siin, mis on ühendatud DS5000 kahe sisend- / väljundporti: SCL - P1.0, SDA - P1.1. V_DDpinge on 5V, R_P= 5KΩ ja DS5000 toimub 12-MHz kristalli abil. Teine sekundaarne seade võib olla mis tahes muu seade, mis tunneb ära 2-juhtmelise protokolli, näiteks digitaalne termomeeter DS1621 ja termostaat. Liides D5000-ga oli osav DS5000T Kit riistvara ja tarkvara abil. Need arenduskomplektid võimaldavad arvutit kasutada lolli terminalina, kasutades DS5000 jadaporde, asendades mõned sõnad klaviatuuri ja monitoriga. Tüüpiline 2-juhtmeline siini paigutus, andmevahetusteabe käigus on määratletud järgmine siiniprotokoll, peab andmeliin püsima stabiilsena alati, kui taktiliin on kõrge. Andmeliini muudatusi, kui taktsagedus on kõrge, tõlgendatakse juhtsignaalidena.

Vastavalt sellele on määratletud järgmised siini tingimused:

Alustage andmeedastust : Andmeliini oleku muutus kõrgelt madalale, samal ajal kui kellarida on kõrge, määratleb START-tingimuse.

Peatage andmeedastus : Andmeliini oleku muutus madalast kõrgeks, samas kui kellajoon on kõrge, määratleb STOP-tingimuse.

Andmed kehtivad : Andmerea olek tähistab kehtivaid andmeid, kui pärast START-olekut on andmesirg taktsignaali kõrge perioodi vältel stabiilne. Liinis olevaid andmeid tuleb kellasignaali madalal perioodil muuta. Andmebiti kohta on üks taktimpulss.
Iga andmeedastus algatatakse tingimusega START ja lõpetatakse tingimusega STOP. START- ja STOP-tingimuste vahel edastatud andmabaitide arv ei ole piiratud ja selle määrab põhiseade. Informatsioon edastatakse baitide kaupa ja iga vastuvõtja kinnitab seda üheksanda bitiga.

Foto krediit

• Pilt autor krüpteeritud-tbn0.gstatic