Co jsou hodiny v reálném čase?

Hodiny v reálném čase (RTC), jak název doporučuje, jsou hodinové moduly. Hodiny reálného času DS1307 (RTC) IC je 8kolíkové zařízení využívající rozhraní I2C. DS1307 jsou hodiny / kalendář s nízkou spotřebou a 56 bajty záložní baterie SRAM. Hodiny / kalendář poskytují údaje o sekundách, minutách, hodinách, dnu, datu, měsíci a roce. Datum ukončení každého měsíce se automaticky upravuje, zejména u měsíců s méně než 31 dny.

Jsou k dispozici jako integrované obvody (IC) a dohlíží na časování jako hodiny a také pracují s datem jako kalendář. Hlavní výhodou RTC je, že mají uspořádání záložní baterie, které udržuje hodiny / kalendář v chodu, i když dojde k výpadku napájení. Pro udržení animace RTC je vyžadován výjimečně malý proud. Tyto RTC můžeme najít v mnoha aplikacích, jako jsou vestavěné systémy a základní desky počítačů atd. V tomto článku se podíváme na jeden z hodin reálného času (RTC), tj. DS1307.

Popis kolíku DS1307:

Pin 1, 2: Připojení pro standardní křemenný krystal 32,768 kHz. Vnitřní obvody oscilátoru jsou určeny pro provoz s krystalem, který má specifikovanou zátěžovou kapacitu 12,5 pF. X1 je vstup do oscilátoru a lze jej alternativně připojit k externímu oscilátoru 32,768 kHz. Výstup interního oscilátoru X2 je driftován, pokud je k X1 připojen externí oscilátor.

Kolík 3 : Vstup baterie pro jakýkoli standardní 3V lithiový článek nebo jiný zdroj energie. Pro správnou funkci by napětí baterie mělo být mezi 2V a 3,5V. Nominální vypínací bod ochrany proti zápisu, při kterém je odepřen přístup k RTC a uživatelské paměti RAM, je interními obvody nastaven na 1,25 x VBAT nominální. Lithiová baterie s kapacitou 48 mAh nebo vyšší zálohuje DS1307 po dobu více než 10 let při absenci napájení při 25 ° C. UL uznáno jako zajištění proti zpětnému nabíjecímu proudu, pokud je použito jako součást spojení s lithiovou baterií.

Pin 4: Přízemní.

“test kondenzátoru v obvodu s multimetrem ”

Pin 5: Sériový vstup / výstup dat. Vstup / výstup pro sériové rozhraní I2C je SDA, který má otevřený odtok a vyžaduje pull up rezistor, který umožňuje pull up napětí až 5,5 V. Bez ohledu na napětí na VCC.

Pin 6: Sériový vstup hodin. Jedná se o hodinový vstup rozhraní I2C a používá se při synchronizaci dat.

Pin 7: Obdélníkový / výstupní ovladač. Pokud je povolen, bit SQWE nastaven na 1, výstup SQW / OUT na výstupu má jednu ze čtyř čtvercových vln (1 Hz, 4 kHz, 8 kHz a 32 kHz). Toto je také otevřený odtok a vyžaduje externí pull-up rezistor. Pro provoz SQW / OUT vyžaduje použití buď Vcc nebo Vb at, s povoleným napínacím napětím 5,5 V a může být ponecháno plovoucí, pokud se nepoužívá.

Pin 8: Primární napájecí zdroj. Když je napětí přivedeno v normálních mezích, zařízení je plně přístupné a data lze zapisovat a číst. Pokud je k zařízení připojeno záložní napájení a VCC je nižší než VTP, jsou čtení a zápisy blokovány. Při nízkém napětí však funkce časomíry stále funguje.

Funkce:

Programovatelný výstupní signál obdélníkového průběhu
Automatická detekce výpadku napájení a přepínání obvodů
Spotřeba méně než 500 nA v režimu záložní baterie s běžícím oscilátorem
K dispozici v 8pólovém DIP nebo SOIC
Underwriters Laboratory (UL) uznána
Hodiny reálného času (RTC) počítají sekundy, minuty, hodiny, datum měsíce, měsíc, den v týdnu a rok s kompenzací přestupného roku až do 2100
56bajtová energeticky nezávislá RAM pro ukládání dat
Dvouvodičové rozhraní (I2C)

Používání DS1307 se primárně zapisuje a čte do registrů tohoto čipu. Paměť obsahuje všech 64 8bitových registrů DS1307, které jsou adresovány od 0 do 63 (od 00H do 3FH hexadecimální systém). Prvních osm registrů se používá pro hodinový registr, zbývajících 56 volných lze použít, protože RAM obsahuje dočasnou proměnnou, pokud je to požadováno. Prvních sedm registrů obsahuje informace o čase hodin, včetně: sekund, minut, hodin, sekundárního, data, měsíce a roku. DS1307 obsahuje několik komponent, jako jsou silové obvody, obvody oscilátoru, logický řadič a obvod rozhraní I2C a registr ukazatele adresy (nebo RAM). Pojďme se podívat na fungování DS1307.

“mohu obejít kondenzátor? ”

Práce DS1307:

V jednoduchém obvodu jsou dva vstupy X1 a X2 připojeny k krystalovému oscilátoru 32,768 kHz jako zdroji čipu. VBAT je připojen k pozitivní kultuře 3V bateriového čipu. Napájení Vcc na rozhraní I2C je 5 V a lze jej poskytnout pomocí mikrokontrolérů. Pokud není napájen Vcc, čtení a zápis jsou blokovány.

Obvod RTC DS1307 Podmínky START a STOP jsou vyžadovány, pokud chce zařízení navázat komunikaci se zařízením v síti I2C.

“digitální signál se liší od analogového signálu, protože to ”

Poskytnutím identifikačního kódu zařízení a adresy registru můžeme implementovat podmínku START pro přístup k zařízení.
Do registrů lze přistupovat v sériovém pořadí, dokud není implementována podmínka STOP

Podmínky START a STOP, když je komunikace DS1307 I2C s mikrokontrolérem zobrazena na obrázku níže.

Obvod RTC DS1307 2 Zařízení je nakonfigurováno podle obrázku níže. DS1307 má 2vodičovou sběrnici připojenou ke dvěma pinům I / O portů DS5000: SCL - P1.0, SDA - P1.1. V_DDnapětí je 5V, R_P= 5KΩ a DS5000 je pomocí 12MHz krystalu. Druhým sekundárním zařízením může být jakékoli jiné zařízení, které rozpoznává dvouvodičový protokol, například digitální teploměr DS1621 a termostat. Rozhraní s D5000 bylo zkušené pomocí hardwaru a softwaru sady DS5000T. Tyto vývojové sady umožňují použití PC jako hloupého terminálu, který pomocí sériových portů DS5000 nahradí pár slov klávesnicí a monitorem. Typické dvouvodičové uspořádání sběrnice, následující protokol sběrnice byl definován během informací o výměně dat, datová linka musí zůstat stabilní, kdykoli je hodinová linka vysoká. Změny datové linky, když je hodinová linka vysoká, budou interpretovány jako řídicí signály.

V souladu s tím byly definovány následující podmínky sběrnice:

Zahajte přenos dat : Změna stavu datové linky z vysoké na nízkou, když je hodinová linka vysoká, definuje podmínku START.

Zastavit přenos dat : Změna stavu datové linky z nízké na vysokou, když je hodinová linka vysoká, definuje podmínku STOP.

Data jsou platná : Stav datové linky představuje platná data, když je po podmínce START datová linka stabilní po dobu vysoké periody hodinového signálu. Během nízké doby hodinového signálu musí být data na lince změněna. Na bit dat je jeden hodinový puls.
Každý přenos dat je zahájen podmínkou START a ukončen podmínkou STOP. Počet datových bytů přenesených mezi podmínkami START a STOP není omezen a je určen hlavním zařízením. Informace se přenáší po bajtech a každý přijímač to potvrzuje devátým bitem.

Fotografický kredit