Kas ir reālā laika pulksteņi?

Reālā laika pulksteņi (RTC), kā norāda nosaukums, ir pulksteņa moduļi. DS1307 reālā laika pulkstenis (RTC) IC ir 8 kontaktu ierīce, kas izmanto I2C saskarni. DS1307 ir mazjaudas pulkstenis / kalendārs ar 56 baitiem akumulatora rezerves SRAM. Pulkstenis / kalendārs nodrošina sekundes, minūtes, stundas, dienu, datumu, mēnesi un gadu. Katra mēneša beigu datums tiek automātiski pielāgots, īpaši mēnešiem, kas ir mazāki par 31 dienu.

Tie ir pieejami kā integrētās shēmas (IC) un uzrauga laiku tāpat kā pulkstenis, kā arī darbojas pēc datuma kā kalendārs. RTC galvenā priekšrocība ir tā, ka viņiem ir akumulatora rezerves kopija, kas nodrošina pulksteņa / kalendāra darbību pat tad, ja ir strāvas padeves pārtraukums. Lai saglabātu RTC animāciju, ir nepieciešama ārkārtīgi maz strāvas. Mēs varam atrast šos RTC daudzās lietojumprogrammās, piemēram, iegultās sistēmās un datoru mātesplatēs utt. Šajā rakstā mēs aplūkosim vienu no reālā laika pulksteni (RTC), t.i., DS1307.

DS1307 tapas apraksts:

1., 2. tapa: Savienojumi parastajiem 32,768 kHz kvarca kristāliem. Iekšējā oscilatora shēma ir paredzēta darbam ar kristālu, kura noteiktā slodzes kapacitāte ir 12,5 pF. X1 ir oscilatora ieeja, un to var arī savienot ar ārēju 32,768 kHz oscilatoru. Iekšējā oscilatora X2 izeja tiek novirzīta, ja X1 ir pievienots ārējs oscilators.

3. tapa : Baterijas ievade jebkuram standarta 3V litija elementam vai citam enerģijas avotam. Baterijas spriegumam jābūt piemērotam darbam no 2V līdz 3,5V. Nominālo ierakstīšanas aizsardzības brauciena punkta spriegumu, pie kura tiek liegta piekļuve RTC un lietotāja RAM, iekšējā shēma nosaka kā 1,25 x VBAT nominālo. Litija akumulators ar 48mAhr vai lielāku ātrumu dublēs DS1307 vairāk nekā 10 gadus, ja nav strāvas 25 ° C temperatūrā. UL ir atzīts par nodrošinātu pret pretējas uzlādes strāvu, ja to izmanto kopā ar litija akumulatoru.

4. tapa: Zeme.

“viena vilces viena metiena slēdzis ”

5. tapa: Seriālo datu ievade / izvade. I2C sērijas saskarnes ieeja / izeja ir SDA, kurai ir atvērta aizplūšana un kurai ir nepieciešams pievilkšanas rezistors, kas ļauj uzvilkt spriegumu līdz 5,5 V. Neatkarīgi no sprieguma uz VCC.

6. tapa: Sērijas pulksteņa ievade. Tā ir I2C saskarnes pulksteņa ievade un tiek izmantota datu sinhronizācijā.

7. tapa: Kvadrātveida viļņu / izejas draiveris. Ja tas ir iespējots, SQWE bits ir iestatīts uz 1, SQW / OUT tapa izdod vienu no četrām kvadrātveida viļņu frekvencēm (1Hz, 4 kHz, 8 kHz un 32 kHz). Tas ir arī atvērts kanalizācija, un tam nepieciešams ārējs pievilkšanas rezistors. Lai darbotos SQW / OUT, ir nepieciešams piemērot vai nu Vcc, vai Vb ar pieļaujamo 5,5 V spriegumu, un, ja to neizmanto, to var atstāt peldošu.

8. tapa: Primārā barošana. Ja spriegums tiek lietots normas robežās, ierīce ir pilnībā pieejama, un datus var rakstīt un lasīt. Kad ierīcei ir pievienots rezerves avots un VCC ir zem VTP, lasīšana un rakstīšana tiek kavēta. Tomēr zemā spriegumā laika skaitīšanas funkcija joprojām darbojas.

Iespējas:

Programmējams kvadrātveida viļņu izejas signāls
Automātiska strāvas atteices noteikšana un pārslēgšana
Akumulatora rezerves režīmā, darbojoties oscilatoram, patērē mazāk par 500 nA
Pieejams 8 kontaktu DIP vai SOIC formātā
Apdrošinātāju laboratorija (LU) atzīta
Reāllaika pulkstenis (RTC) skaita sekundes, minūtes, stundas, mēneša datumu, mēnesi, nedēļas dienu un gadu ar lēciena kompensāciju, kas ir derīga līdz 2100
56 baitu nepastāvīga RAM datu glabāšanai
Divu vadu saskarne (I2C)

DS1307 izmantošana galvenokārt tiek rakstīta un lasīta šīs mikroshēmas reģistros. Atmiņā ir visi 64 DS1307 8 bitu reģistri tiek adresēti no 0 līdz 63 (no 00H līdz 3FH heksadecimālā sistēma). Pirmie astoņi reģistri tiek izmantoti pulksteņa reģistram, atlikušos 56 brīvos var izmantot, jo RAM, ja vēlaties, satur pagaidu mainīgo. Pirmajos septiņos reģistros ir informācija par pulksteņa laiku, ieskaitot sekundes, minūtes, stundas, sekundāro, datumu, mēnesi un gadu. DS1307 ietver vairākas sastāvdaļas, piemēram, strāvas ķēdes, oscilatoru ķēdes, loģiskā kontroliera un I2C saskarnes ķēdi un adrešu rādītāju reģistru (vai RAM). Apskatīsim DS1307 darbību.

“izveidojiet savu mainīgo barošanas avotu ”

DS1307 darbība:

Vienkāršajā ķēdē abas ieejas X1 un X2 ir savienotas ar 32,768 kHz kristāla oscilatoru kā mikroshēmas avotu. VBAT ir saistīts ar 3V akumulatora mikroshēmas pozitīvo kultūru. Vcc jauda I2C saskarnē ir 5 V, un to var dot, izmantojot mikrokontrollerus. Ja barošanas avotam Vcc netiek piešķirts, lasīšana un ierakstīšana tiek kavēta.

RTC DS1307 shēma START un STOP nosacījumi ir nepieciešami, ja ierīce vēlas izveidot sakarus ar ierīci I2C tīklā.

Norādot ierīces identifikācijas kodu un reģistra adresi, mēs varam ieviest nosacījumu START, lai piekļūtu ierīcei.
Reģistriem var piekļūt secīgā secībā, līdz tiek ieviests STOP nosacījums

START un STOP nosacījumi, kad DS1307 I2C sakari ar mikrokontrolleru ir parādīti zemāk redzamajā attēlā.

RTC DS1307 ķēde2 Ierīce ir konfigurēta, kā norādīts zemāk redzamajā attēlā. DS1307 ir 2 vadu kopne, kas savienota ar divām DS5000 I / O porta tapām: SCL - P1.0, SDA - P1.1. V_DDspriegums ir 5V, R_P= 5KΩ un DS5000 tiek izmantots ar 12 MHz kristālu. Otra sekundārā ierīce varētu būt jebkura cita ierīce, kas atpazīst 2 vadu protokolu, piemēram, DS1621 digitālais termometrs un termostats. Saskarne ar D5000 tika prasmīga, izmantojot DS5000T Kit aparatūru un programmatūru. Šie izstrādes komplekti ļauj datoru izmantot kā mēms termināli, izmantojot DS5000 sērijas portus, lai dažus vārdus aizstātu ar tastatūru un monitoru. Tipisks 2 vadu kopnes izkārtojums, datu apmaiņas informācijas laikā ir definēts šāds kopnes protokols. Datu līnijai jāpaliek stabilai ikreiz, kad pulksteņa līnija ir augsta. Izmaiņas datu līnijā, kamēr pulksteņa līnija ir augsta, tiks interpretētas kā vadības signāli.

Attiecīgi ir definēti šādi autobusu apstākļi:

Sāciet datu pārsūtīšanu : Datu līnijas stāvokļa maiņa no augstas uz zemu, kamēr pulksteņa līnija ir augsta, nosaka START nosacījumu.

Pārtraukt datu pārsūtīšanu : Datu līnijas stāvokļa maiņa no zema uz augstu, kamēr pulksteņa līnija ir augsta, nosaka STOP nosacījumu.

Dati ir derīgi : Datu līnijas stāvoklis apzīmē derīgus datus, kad pēc START nosacījuma datu līnija ir stabila pulksteņa signāla augstā perioda laikā. Dati līnijā ir jāmaina zemā pulksteņa signāla periodā. Uz vienu datu bitu ir viens pulksteņa impulss.
Katra datu pārsūtīšana tiek uzsākta ar nosacījumu START un pārtraukta ar nosacījumu STOP. Starp START un STOP nosacījumiem pārsūtīto datu baitu skaits nav ierobežots, un to nosaka galvenā ierīce. Informācija tiek pārsūtīta baiti, un katrs uztvērējs to apstiprina ar devīto bitu.