Đồng hồ thời gian thực là gì?
Đồng hồ thời gian thực (RTC), như tên đề xuất là mô-đun đồng hồ. Đồng hồ thời gian thực DS1307 (RTC) IC là một thiết bị 8 chân sử dụng giao diện I2C. DS1307 là đồng hồ / lịch năng lượng thấp với 56 byte pin SRAM dự phòng. Đồng hồ / lịch cung cấp dữ liệu đủ điều kiện giây, phút, giờ, ngày, tháng, năm. Ngày kết thúc của mỗi tháng được tự động điều chỉnh, đặc biệt đối với những tháng có ít hơn 31 ngày.
Chúng có sẵn dưới dạng mạch tích hợp (IC) và giám sát thời gian như đồng hồ và cũng hoạt động ngày như lịch. Ưu điểm chính của RTC là chúng có bố trí pin dự phòng giúp đồng hồ / lịch hoạt động ngay cả khi mất điện. Cần có dòng điện đặc biệt nhỏ để giữ RTC hoạt hình. Chúng ta có thể tìm thấy các RTC này trong nhiều ứng dụng như hệ thống nhúng và bo mạch chủ máy tính, v.v. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về một trong những đồng hồ thời gian thực (RTC), tức là DS1307.
Mô tả chân của DS1307:
Pin 1, 2: Kết nối cho tinh thể thạch anh 32,768 kHz tiêu chuẩn. Mạch dao động bên trong được thiết kế để hoạt động với một tinh thể có điện dung tải xác định là 12,5pF. X1 là đầu vào của bộ dao động và có thể được kết nối với bộ dao động 32,768 kHz bên ngoài. Đầu ra của bộ dao động bên trong, X2 bị trôi nếu bộ dao động bên ngoài được kết nối với X1.
Pin 3 : Đầu vào pin cho bất kỳ pin lithium 3V tiêu chuẩn nào hoặc nguồn năng lượng khác. Điện áp của pin nên từ 2V đến 3.5V để hoạt động phù hợp. Điện áp điểm chuyến đi bảo vệ ghi danh định mà tại đó quyền truy cập vào RTC và RAM của người dùng bị từ chối được đặt bởi mạch bên trong là 1,25 x VBAT danh nghĩa. Pin lithium có 48mAhr trở lên sẽ dự phòng DS1307 trong hơn 10 năm trong điều kiện không có điện ở 25ºC. UL được công nhận để đảm bảo chống lại dòng điện sạc ngược khi được sử dụng như một bộ phận kết hợp với pin lithium.
Pin 4: Đất.
Pin 5: Nhập / xuất dữ liệu nối tiếp. Đầu vào / đầu ra cho giao diện nối tiếp I2C là SDA, là cổng mở và yêu cầu một điện trở kéo lên, cho phép điện áp kéo lên tối đa 5,5V. Không phụ thuộc vào điện áp trên VCC.
Pin 6: Đầu vào đồng hồ nối tiếp. Nó là đầu vào đồng hồ giao diện I2C và được sử dụng trong đồng bộ hóa dữ liệu.
Pin 7: Trình điều khiển đầu ra / sóng vuông. Khi được bật, bit SQWE được đặt thành 1, chân SQW / OUT xuất ra một trong bốn tần số sóng vuông (1Hz, 4 kHz, 8 kHz và 32 kHz). Đây cũng là cống hở và yêu cầu một điện trở kéo lên bên ngoài. Nó yêu cầu ứng dụng Vcc hoặc Vb tại để hoạt động SQW / OUT, với điện áp kéo lên cho phép là 5,5V và có thể để nổi, nếu không được sử dụng.
Pin 8: Nguồn điện sơ cấp. Khi điện áp được đặt trong giới hạn bình thường, thiết bị hoàn toàn có thể truy cập được và dữ liệu có thể được ghi và đọc. Khi nguồn cung cấp dự phòng được kết nối với thiết bị và VCC nằm dưới VTP, việc đọc và ghi sẽ bị hạn chế. Tuy nhiên ở điện áp thấp, chức năng chấm công vẫn hoạt động.
Đặc trưng:
- Tín hiệu đầu ra sóng vuông có thể lập trình
- Mạch chuyển mạch và phát hiện lỗi nguồn tự động
- Tiêu thụ ít hơn 500nA ở chế độ dự phòng pin với bộ dao động đang chạy
- Có sẵn trong DIP 8 chân hoặc SOIC
- Phòng thí nghiệm Nhà bảo hiểm (UL) được công nhận
- Đồng hồ thời gian thực (RTC) đếm giây, phút, giờ, ngày trong tháng, tháng, ngày trong tuần và năm với mức bù năm nhuận có giá trị lên đến 2100
- Bộ nhớ RAM không bay hơi 56 byte để lưu trữ dữ liệu
- Giao diện hai dây (I2C)
Sử dụng DS1307 chủ yếu được ghi và đọc các thanh ghi của chip này. Bộ nhớ chứa tất cả 64 thanh ghi DS1307 8-bit được đánh địa chỉ từ 0 đến 63 (từ 00H đến 3FH hệ thập lục phân). Tám thanh ghi đầu tiên được sử dụng cho thanh ghi đồng hồ, 56 thanh ghi trống còn lại có thể được sử dụng làm RAM chứa biến tạm thời nếu muốn. Bảy thanh ghi đầu tiên chứa thông tin về thời gian của đồng hồ bao gồm: giây, phút, giờ, thứ, ngày, tháng và năm. DS1307 bao gồm một số thành phần như mạch nguồn, mạch dao động, bộ điều khiển logic và mạch giao diện I2C và thanh ghi con trỏ địa chỉ (hoặc RAM). Hãy xem hoạt động của DS1307.
Hoạt động của DS1307:
Trong mạch đơn giản, hai đầu vào X1 và X2 được kết nối với một bộ dao động tinh thể 32,768 kHz làm nguồn cho chip. VBAT được kết nối với văn hóa tích cực của chip pin 3V. Nguồn Vcc cho giao diện I2C là 5V và có thể được cung cấp bằng vi điều khiển. Nếu nguồn điện Vcc không được cấp, đọc và ghi sẽ bị hạn chế.
Điều kiện START và STOP được yêu cầu khi một thiết bị muốn thiết lập giao tiếp với một thiết bị trong mạng I2C.
- Bằng cách cung cấp mã nhận dạng thiết bị và địa chỉ đăng ký, chúng tôi có thể thực hiện điều kiện START để truy cập thiết bị.
- Các thanh ghi có thể được truy cập theo thứ tự nối tiếp cho đến khi thực hiện điều kiện STOP
Điều kiện START và điều kiện STOP khi DS1307 I2C giao tiếp với vi điều khiển được thể hiện trong hình bên dưới.
Thiết bị được cấu hình được đề cập trong hình bên dưới. DS1307 có bus 2 dây kết nối với hai chân cổng I / O của DS5000: SCL - P1.0, SDA - P1.1. Chữ VDDđiện áp là 5V, RP= 5KΩ và DS5000 là tinh thể 12 MHz. Thiết bị phụ khác có thể là bất kỳ thiết bị nào khác nhận dạng giao thức 2 dây, chẳng hạn như Nhiệt kế kỹ thuật số DS1621 và Bộ điều nhiệt. Giao diện với D5000 được sử dụng thành thạo khi sử dụng phần cứng và phần mềm DS5000T Kit. Các bộ công cụ phát triển này cho phép PC được sử dụng như một thiết bị đầu cuối câm bằng cách sử dụng các cổng nối tiếp của DS5000 để thay thế một vài từ bằng bàn phím và màn hình. 
Bố trí bus 2 dây điển hình, giao thức bus sau đã được xác định trong quá trình trao đổi dữ liệu thông tin, đường dữ liệu phải duy trì ổn định bất cứ khi nào đường xung nhịp cao. Những thay đổi trong dòng dữ liệu trong khi dòng xung nhịp cao sẽ được hiểu là các tín hiệu điều khiển.
Theo đó, các điều kiện xe buýt sau đã được xác định:
Bắt đầu chuyển dữ liệu : Sự thay đổi trạng thái của dòng dữ liệu từ cao xuống thấp, trong khi dòng đồng hồ ở mức cao, xác định điều kiện START.
Dừng truyền dữ liệu : Sự thay đổi trạng thái của dòng dữ liệu từ thấp đến cao, trong khi dòng đồng hồ ở mức cao, xác định điều kiện STOP.
Dữ liệu hợp lệ : Trạng thái của đường dữ liệu đại diện cho dữ liệu hợp lệ khi, sau điều kiện START, đường dữ liệu ổn định trong khoảng thời gian cao của tín hiệu đồng hồ. Dữ liệu trên đường truyền phải được thay đổi trong khoảng thời gian thấp của tín hiệu đồng hồ. Có một xung đồng hồ trên mỗi bit dữ liệu.
Mỗi lần truyền dữ liệu được bắt đầu với điều kiện START và kết thúc với điều kiện STOP. Số lượng byte dữ liệu được truyền giữa điều kiện START và STOP không bị giới hạn và được xác định bởi thiết bị chính. Thông tin được chuyển theo từng byte và mỗi bộ nhận sẽ ghi nhận bằng bit thứ chín.
Tín dụng hình ảnh
- Hình ảnh của mã hóa-tbn0.gstatic
