Co to są zegary czasu rzeczywistego?

Zegary czasu rzeczywistego (RTC), zgodnie z nazwą, to moduły zegarowe. Zegar czasu rzeczywistego DS1307 (RTC) IC to 8-pinowe urządzenie z interfejsem I2C. DS1307 to energooszczędny zegar / kalendarz z 56-bajtową pamięcią SRAM z podtrzymaniem bateryjnym. Zegar / kalendarz zawiera dane dotyczące sekund, minut, godzin, dnia, daty, miesiąca i roku. Data zakończenia każdego miesiąca jest automatycznie dostosowywana, zwłaszcza w przypadku miesięcy, w których jest mniej niż 31 dni.

Są dostępne jako układy scalone (IC) i nadzorują odmierzanie czasu jak zegar, a także obsługują datę jak kalendarz. Główną zaletą RTC jest to, że mają układ podtrzymania bateryjnego, który utrzymuje działanie zegara / kalendarza nawet w przypadku awarii zasilania. Do utrzymania animacji zegara czasu rzeczywistego wymagany jest wyjątkowo mały prąd. Możemy znaleźć te RTC w wielu aplikacjach, takich jak systemy wbudowane i płyty główne komputerów itp. W tym artykule zajmiemy się jednym z zegarów czasu rzeczywistego (RTC), tj. DS1307.

Opis pinów DS1307:

Pin 1, 2: Połączenia dla standardowego kryształu kwarcu 32,768 kHz. Obwód wewnętrznego oscylatora jest przeznaczony do pracy z kryształem o określonej pojemności obciążenia 12,5 pF. X1 jest wejściem do oscylatora i może być alternatywnie podłączone do zewnętrznego oscylatora 32,768 kHz. Wyjście wewnętrznego oscylatora X2 jest dryfowane, jeśli zewnętrzny oscylator jest podłączony do X1.

Pin 3 : Wejście baterii dla dowolnego standardowego ogniwa litowego 3 V lub innego źródła energii. Aby zapewnić odpowiednią pracę, napięcie akumulatora powinno wynosić od 2 V do 3,5 V. Nominalne napięcie punktu wyzwalania zabezpieczenia przed zapisem, przy którym dostęp do RTC i pamięci RAM użytkownika jest zabroniony, jest ustawiane przez wewnętrzny obwód na 1,25 x VBAT nominalne. Bateria litowa o mocy 48 mAhr lub większej zapewni zasilanie DS1307 przez ponad 10 lat w przypadku braku zasilania w temperaturze 25ºC. Uznano, że UL zapewnia ochronę przed odwrotnym prądem ładowania, gdy jest używany jako część w połączeniu z baterią litową.

Pin 4: Ziemia.

“z czego wykonane są radiatory ”

Pin 5: Szeregowe wejście / wyjście danych. Wejście / wyjście interfejsu szeregowego I2C to SDA, który jest otwartym drenem i wymaga rezystora podciągającego, pozwalającego na podniesienie napięcia do 5,5V. Niezależnie od napięcia na VCC.

Pin 6: Szeregowe wejście zegara. Jest to wejście zegara interfejsu I2C i jest używane do synchronizacji danych.

Pin 7: Sterownik prostokątny / wyjściowy. Po włączeniu, bit SQWE ustawiony na 1, pin SQW / OUT wyprowadza jedną z czterech częstotliwości prostokątnych (1 Hz, 4 kHz, 8 kHz i 32 kHz). Jest to również otwarty dren i wymaga zewnętrznego rezystora podciągającego. Wymaga zastosowania Vcc lub Vb at do obsługi SQW / OUT, z dopuszczalnym napięciem podciągającym 5,5 V i może pozostać pływające, jeśli nie jest używane.

Pin 8: Podstawowe źródło zasilania. Gdy napięcie jest podawane w normalnych granicach, urządzenie jest w pełni dostępne, a dane można zapisywać i odczytywać. Gdy do urządzenia jest podłączone zapasowe źródło zasilania, a VCC jest poniżej VTP, odczyt i zapis są zabronione. Jednak przy niskim napięciu funkcja pomiaru czasu nadal działa.

Funkcje:

Programowalny sygnał wyjściowy fali prostokątnej
Automatyczne wykrywanie awarii zasilania i przełączanie obwodów
Zużywa mniej niż 500nA w trybie podtrzymania bateryjnego z pracującym oscylatorem
Dostępny z 8-pinowym DIP lub SOIC
Certyfikat Underwriters Laboratory (UL)
Zegar czasu rzeczywistego (RTC) zlicza sekundy, minuty, godziny, datę miesiąca, miesiąc, dzień tygodnia i rok z kompensacją roku przestępnego ważną do 2100
56-bajtowa nieulotna pamięć RAM do przechowywania danych
Interfejs dwuprzewodowy (I2C)

Korzystanie z DS1307 polega głównie na zapisywaniu i odczytywaniu rejestrów tego układu. Pamięć zawiera wszystkie 64 8-bitowe rejestry DS1307 adresowane od 0 do 63 (od 00H do 3FH w systemie szesnastkowym). Pierwsze osiem rejestrów jest używanych jako rejestr zegara, pozostałe 56 wolnych można wykorzystać, ponieważ pamięć RAM zawiera zmienne tymczasowe, jeśli jest to pożądane. Pierwsze siedem rejestrów zawiera informacje o czasie zegara, w tym: sekundy, minuty, godziny, drugorzędny, data, miesiąc i rok. DS1307 zawiera kilka komponentów, takich jak obwody mocy, obwody oscylatora, sterownik logiczny i obwód interfejsu I2C oraz rejestr wskaźnika adresu (lub pamięć RAM). Zobaczmy działanie DS1307.

“jak zrobić kamerę na podczerwień ”

Działanie DS1307:

W prostym obwodzie dwa wejścia X1 i X2 są podłączone do oscylatora kwarcowego 32,768 kHz jako źródła dla chipa. VBAT jest podłączony do dodatniej kultury układu baterii 3V. Moc Vcc do interfejsu I2C wynosi 5 V i może być podawana za pomocą mikrokontrolerów. Jeśli zasilanie Vcc nie zostanie przyznane, odczyt i zapis są wstrzymane.

Obwód RTC DS1307 Warunki START i STOP są wymagane, gdy urządzenie chce nawiązać komunikację z urządzeniem w sieci I2C.

Podając kod identyfikacyjny urządzenia i adres rejestru możemy zaimplementować warunek START, aby uzyskać dostęp do urządzenia.
Dostęp do rejestrów można uzyskać w kolejności szeregowej, aż do zaimplementowania warunku STOP

Stan START i stan STOP, gdy komunikacja DS1307 I2C z mikrokontrolerem jest pokazana na poniższym rysunku.

Obwód RTC DS1307 2 Urządzenie jest skonfigurowane jak na poniższym rysunku. DS1307 ma 2-przewodową magistralę podłączoną do dwóch pinów portu I / O DS5000: SCL - P1.0, SDA - P1.1. V_DDnapięcie wynosi 5 V, R._P.= 5 KΩ, a DS5000 jest za pomocą kryształu 12 MHz. Drugim urządzeniem pomocniczym może być dowolne inne urządzenie, które rozpoznaje protokół 2-przewodowy, takie jak cyfrowy termometr DS1621 i termostat. Interfejs z D5000 został wyszkolony przy użyciu sprzętu i oprogramowania zestawu DS5000T. Te zestawy rozwojowe pozwalają na używanie komputera PC jako głupiego terminala przy użyciu portów szeregowych DS5000 w celu zastąpienia kilku słów klawiaturą i monitorem. Typowy układ 2-przewodowej magistrali, następujący protokół magistrali został zdefiniowany podczas wymiany informacji, linia danych musi pozostać stabilna, gdy linia zegara jest wysoka. Zmiany w linii danych, gdy linia zegara jest wysoka, będą interpretowane jako sygnały sterujące.

W związku z tym określono następujące warunki dla autobusów:

Rozpocznij przesyłanie danych : Zmiana stanu linii danych z wysokiego na niski, gdy linia zegarowa jest w stanie wysokim, definiuje warunek START.

Zatrzymaj transfer danych : Zmiana stanu linii danych z niskiego na wysoki, gdy linia zegarowa jest w stanie wysokim, określa stan STOP.

“prostownik pełnookresowy środkowy z kranu ”

Dane prawidłowe : Stan linii danych przedstawia prawidłowe dane, gdy po warunku START linia danych jest stabilna przez czas trwania wysokiego okresu sygnału zegarowego. Dane w linii muszą być zmieniane podczas niskiego okresu sygnału zegarowego. Na jeden bit danych przypada jeden impuls zegarowy.
Każdy transfer danych jest inicjowany warunkiem START i zakończony warunkiem STOP. Liczba bajtów danych przesyłanych między warunkami START i STOP nie jest ograniczona i jest określana przez urządzenie nadrzędne. Informacje są przesyłane bajtowo, a każdy odbiornik potwierdza dziewiąty bit.

Kredyt zdjęciowy