RTC DS1307 - Popis kolíka, vlastnosti a funkčnosť modelu DS1307

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Čo sú hodiny v reálnom čase?

Hodiny v reálnom čase (RTC), ako odporúča názov, sú hodinové moduly. Hodiny reálneho času DS1307 (RTC) IC je 8-kolíkové zariadenie využívajúce rozhranie I2C. DS1307 sú hodiny / kalendár s nízkym výkonom a s 56 bajtami záložnej batérie SRAM. Hodiny / kalendár poskytujú sekundárne, minútové, hodinové, denné, dátumové, mesačné a ročné kvalifikované údaje. Dátum ukončenia každého mesiaca sa automaticky upravuje, najmä v prípade mesiacov, ktoré majú menej ako 31 dní.

Sú k dispozícii ako integrované obvody (IC) a dohliadajú na časovanie ako hodiny a tiež fungujú ako kalendár. Hlavnou výhodou RTC je, že majú usporiadanie zálohovania batérie, ktoré udržuje hodiny / kalendár v chode aj v prípade výpadku napájania. Na udržanie animácie RTC je potrebný výnimočne malý prúd. Tieto RTC nájdeme v mnohých aplikáciách, ako sú zabudované systémy a základné dosky počítačov atď. V tomto článku sa pozrieme na jeden z hodín reálneho času (RTC), teda DS1307.




RTC DS1307

Popis kolíka DS1307:

Pin 1, 2: Pripojenie pre štandardný kremeň 32,768 kHz. Obvody vnútorného oscilátora sú určené na prevádzku s kryštálom so špecifikovanou záťažovou kapacitou 12,5 pF. X1 je vstup do oscilátora a môže byť alternatívne pripojený k externému oscilátoru 32,768 kHz. Výstup interného oscilátora X2 je kolísaný, ak je k X1 pripojený externý oscilátor.

Pin 3 : Vstup batérie pre akýkoľvek štandardný 3V lítiový článok alebo iný zdroj energie. Pre vhodnú prevádzku by napätie batérie malo byť medzi 2V a 3,5V. Nominálne vypínacie napätie ochrany proti zápisu, pri ktorom je odmietnutý prístup k RTC a užívateľskej RAM, je internými obvodmi nastavené na 1,25 x VBAT nominálne. Lítiová batéria s kapacitou 48 mAh alebo vyššou bude zálohovať DS1307 na viac ako 10 rokov pri absencii napájania pri 25 ° C. UL uznáva, že zaisťuje proti spätnému nabíjaciemu prúdu, ak sa používa ako súčasť spojenia s lítiovou batériou.



Pin 4: Uzemnenie.

Pin 5: Sériový vstup / výstup dát. Vstup / výstup pre sériové rozhranie I2C je SDA, ktorý má otvorený odtok a vyžaduje pull-up rezistor, ktorý umožňuje pull-up napätie až 5,5 V. Bez ohľadu na napätie na VCC.


Pin 6: Sériový vstup hodín. Je to hodinový vstup rozhrania I2C a používa sa pri synchronizácii údajov.

Pin 7: Štvorcová vlna / výstupný budič. Ak je to povolené, bit SQWE nastavený na 1, výstupný kolík SQW / OUT vydáva jednu zo štyroch frekvencií štvorcových vĺn (1 Hz, 4 kHz, 8 kHz a 32 kHz). Toto je tiež otvorený odtok a vyžaduje externý pull-up rezistor. Pre prevádzku SQW / OUT vyžaduje použitie buď Vcc, alebo Vb at, s prípustným napínacím napätím 5,5 V a môže sa nechať plávať, ak sa nepoužíva.

Pin 8: Primárne napájanie. Ak je napätie v normálnych medziach, zariadenie je úplne prístupné a je možné zapisovať a čítať údaje. Keď je k zariadeniu pripojený záložný zdroj a VCC je pod VTP, čítanie a zápis sú potlačené. Avšak pri nízkom napätí funkcia časomiery stále funguje.

Vlastnosti:

  • Programovateľný výstupný signál s obdĺžnikovou vlnou
  • Automatická detekcia výpadku napájania a spínacie obvody
  • Spotreba menej ako 500 nA v režime záložnej batérie s bežiacim oscilátorom
  • Dostupné v 8-pinovom DIP alebo SOIC
  • Underwriters Laboratory (UL) uznané
  • Hodiny reálneho času (RTC) počítajú sekundy, minúty, hodiny, dátum mesiaca, mesiac, deň v týždni a rok s priestupnou kompenzáciou platnou do 2 100
  • 56-bajtová energeticky nezávislá RAM pre ukladanie dát
  • Dvojvodičové rozhranie (I2C)

Používanie DS1307 sa primárne zapisuje a číta v registroch tohto čipu. Pamäť obsahuje všetkých 64 8-bitových registrov DS1307 adresovaných od 0 do 63 (od 00 H do 3 FH hexadecimálny systém). Prvých osem registrov sa používa pre hodinový register, zvyšných 56 voľných je možné použiť, pretože RAM obsahuje podľa potreby dočasnú premennú. Prvých sedem registrov obsahuje informácie o čase hodín vrátane: sekúnd, minút, hodín, sekundárnych, dátumu, mesiaca a roku. DS1307 obsahuje niekoľko komponentov, ako sú výkonové obvody, obvody oscilátora, logický radič a obvod rozhrania I2C a register ukazovateľa adresy (alebo RAM). Pozrime sa na fungovanie modelu DS1307.

Fungovanie DS1307:

V jednoduchom obvode sú dva vstupy X1 a X2 spojené s kryštálovým oscilátorom 32,768 kHz ako zdrojom pre čip. VBAT je pripojený k pozitívnej kultúre 3V batériového čipu. Napájanie Vcc do rozhrania I2C je 5 V a je možné ho napájať pomocou mikrokontrolérov. Ak napájací zdroj Vcc nie je poskytnutý, čítanie a zápis sú blokované.

Obvod RTC DS1307Podmienky START a STOP sa vyžadujú, keď chce zariadenie nadviazať komunikáciu so zariadením v sieti I2C.

  • Poskytnutím identifikačného kódu zariadenia a adresy registra môžeme implementovať podmienku START pre prístup k zariadeniu.
  • Do registrov je možné pristupovať v sériovom poradí, kým nebude implementovaná podmienka STOP

Podmienky START a STOP, keď je komunikácia DS1307 I2C s mikrokontrolérom zobrazená na obrázku nižšie.

Obvod RTC DS1307 2Konfigurácia zariadenia je uvedená na obrázku nižšie. DS1307 má 2-vodičovú zbernicu pripojenú k dvom pinom I / O portov DS5000: SCL - P1.0, SDA - P1.1. VDDnapätie je 5V, RP= 5KΩ a DS5000 je pomocou 12-MHz kryštálu. Ďalším sekundárnym zariadením môže byť akékoľvek iné zariadenie, ktoré rozpoznáva dvojvodičový protokol, ako napríklad digitálny teplomer DS1621 a termostat. Rozhranie s D5000 bolo kvalifikované pomocou hardvéru a softvéru DS5000T Kit. Tieto vývojové súpravy umožňujú použitie PC ako nemého terminálu pomocou sériových portov DS5000 na nahradenie niekoľkých slov klávesnicou a monitorom. Typické dvojvodičové usporiadanie zbernice, nasledujúci protokol zbernice bol definovaný počas informácií o výmene dát. Dátová linka musí zostať stabilná, kedykoľvek je hodinová linka vysoká. Zmeny v dátovej linke, keď je hodinová linka vysoká, sa budú interpretovať ako riadiace signály.

V súlade s tým boli definované nasledujúce podmienky autobusu:

Spustite prenos dát : Zmena stavu dátovej linky z vysokej na nízku, keď je hodinová linka vysoká, definuje podmienku ŠTART.

Zastaviť prenos dát : Zmena stavu dátovej linky z nízkej na vysokú, keď je hodinová linka vysoká, definuje podmienku STOP.

Údaje sú platné : Stav dátovej linky predstavuje platné dáta, keď je po podmienke START dátová linka stabilná po dobu vysokej periódy hodinového signálu. Údaje na linke sa musia počas nízkej doby hodinového signálu meniť. Na jeden bit dát je jeden hodinový impulz.
Každý prenos dát sa inicializuje s podmienkou START a končí sa s podmienkou STOP. Počet dátových bajtov prenesených medzi podmienkami START a STOP nie je obmedzený a určuje ho hlavné zariadenie. Informácie sa prenášajú po bajtoch a každý prijímač ich potvrdzuje deviatym bitom.

Fotografický kredit