מהם שעוני זמן אמת?
שעוני זמן אמת (RTC), כפי שהשם ממליץ הם מודולי שעון. שעון ה- DS1307 בזמן אמת (RTC) IC הוא מכשיר בן 8 פינים המשתמש בממשק I2C. ה- DS1307 הוא שעון / לוח שנה בעל צריכת חשמל נמוכה עם 56 בתים של SRAM לגיבוי סוללה. השעון / לוח השנה מספק נתונים, שניות, דקות, שעות, יום, תאריך, חודש ושנה. תאריך הסיום של כל חודש מותאם אוטומטית, במיוחד עבור חודשים עם פחות מ -31 יום.
הם זמינים כמעגלים משולבים (IC) ומשגיחים על תזמון כמו שעון וגם מפעילים תאריך כמו לוח שנה. היתרון העיקרי של RTC הוא שיש להם סידור של גיבוי סוללה אשר שומר על הפעלת השעון / לוח השנה גם אם יש הפסקת חשמל. נדרש זרם מעט יוצא דופן לשמירה על אנימציית ה- RTC. אנו יכולים למצוא את ה- RTC הללו ביישומים רבים כמו מערכות משובצות ולוחות אם למחשבים וכו '. במאמר זה אנו הולכים לראות אודות אחד משעון הזמן האמיתי (RTC), כלומר DS1307.
תיאור סיכה של DS1307:
סיכה 1, 2: חיבורים לקריסטל קוורץ סטנדרטי של 32.768 קילוהרץ. מעגלי המתנד הפנימיים מיועדים לפעולה עם גביש בעל קיבולת עומס מוגדרת של 12.5pF. X1 הוא הקלט למתנד וניתן לחילופין לחבר אותו למתנד חיצוני של 32.768 קילוהרץ. הפלט של המתנד הפנימי, X2 נסחף אם מתנד חיצוני מחובר ל- X1.
סיכה 3 : קלט סוללה לכל תא ליתיום רגיל או מקור אנרגיה אחר. מתח הסוללה צריך להיות בין 2 וולט ל -3.5 וולט להפעלה מתאימה. המתח הנקוב להגן על כתיבה נומינלי שבו נשללת גישה ל- RTC ול- RAM של המשתמש נקבע על ידי המעגלים הפנימיים כ- 1.25 x VBAT נומינלי. סוללת ליתיום עם 48mAhr ומעלה תגבה את ה- DS1307 ליותר מ -10 שנים בהעדר כוח בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס. UL מוכר כמבטיח מפני זרם טעינה הפוך כאשר משתמשים בו כחלק משילוב עם סוללת ליתיום.
סיכה 4: קרקע, אדמה.
סיכה 5: קלט / פלט נתונים טוריים. הקלט / הפלט של הממשק הטורי I2C הוא ה- SDA, שהוא ניקוז פתוח ודורש נגע משיכה, המאפשר מתח משיכה עד 5.5V. ללא קשר למתח ב- VCC.
סיכה 6: קלט שעון סידורי. זהו קלט השעון של ממשק I2C ומשמש בסינכרון נתונים.
סיכה 7: נהג גל / פלט מרובע. כשהוא מופעל, סיב ה- SQWE מוגדר ל- 1, הסיכה SQW / OUT מפלט אחד מארבעה תדרים של גל מרובע (1Hz, 4 kHz, 8 kHz ו- 32 kHz). זהו גם ניקוז פתוח ודורש נגע משיכה חיצוני. זה מחייב יישום של Vcc או Vb at להפעלת SQW / OUT, עם מתח משיכה מותר של 5.5V וניתן להשאיר אותו צף, אם לא משתמשים בו.
סיכה 8: ספק כוח ראשי. כאשר מתח מופעל במגבלות הרגילות, המכשיר נגיש לחלוטין וניתן לכתוב ולקרוא נתונים. כאשר ספק גיבוי מחובר למכשיר ו- VCC נמצא מתחת ל- VTP, הקריאה והכתיבה מעוכבים. עם זאת במתח נמוך, פונקציית שעון הזמן עדיין פועלת.
מאפיינים:
- אות פלט גל מרובע מתוכנת
- איתור הפסקת חשמל אוטומטית ומיתוג מעגלים
- צורכת פחות מ 500 nA במצב גיבוי סוללה עם מתנד פועל
- זמין ב- 8 פינים DIP או SOIC
- מעבדה לחתמים (UL) מוכרת
- שעון זמן אמת (RTC) סופר שניות, דקות, שעות, תאריך החודש, החודש, היום בשבוע והשנה עם פיצוי לשנה מעוברת בתוקף עד 2100
- זיכרון RAM בנפח 56 בתים לא אחסון לאחסון נתונים
- ממשק דו חוטי (I2C)
השימוש ב- DS1307 נכתב בעיקר לקרוא את הרישומים של שבב זה. הזיכרון מכיל את כל 64 רישומי ה- DS1307 של 8 סיביות ממוענים בין 0 ל -63 (מ- 00H ל- 3FH המערכת ההקסדצימאלית). שמונת הרשמים הראשונים משמשים לרישום השעון, 56 הפנויים הנותרים יכולים לשמש כ- RAM מכיל משתנה זמני אם תרצה בכך. שבעת המרשמים הראשונים מכילים מידע על זמן השעון כולל: שניות, דקות, שעות, משני, תאריך, חודש ושנה. ה- DS1307 כולל מספר רכיבים כגון מעגלי הספק, מעגלי מתנד, בקר לוגיקה ומעגל ממשק I2C ומרשם מצביעי הכתובת (או RAM). בואו נראה את העבודה של DS1307.
עבודה של DS1307:
במעגל הפשוט שתי הכניסות X1 ו- X2 מחוברות למתנד קריסטל 32.768 קילוהרץ כמקור לשבב. VBAT מחובר לתרבות חיובית של שבב סוללה 3V. הספק ה- Vcc לממשק I2C הוא 5V וניתן לתת באמצעות מיקרו-בקרים. אם אספקת החשמל Vcc לא ניתנת לקריאה וכתיבה מעוכבת.
תנאי START ו- STOP נדרשים כאשר מכשיר רוצה ליצור תקשורת עם מכשיר ברשת I2C.
- על ידי מתן קוד זיהוי מכשיר וכתובת רישום, אנו יכולים ליישם את תנאי START לגישה למכשיר.
- ניתן לגשת לרשמים בסדר סדרתי עד ליישום תנאי STOP
מצב START ומצב STOP כאשר התקשורת DS1307 I2C עם המיקרו-בקר מוצגת באיור למטה.
המכשיר מוגדר המוזכר באיור למטה. ל- DS1307 יש את האוטובוס בעל 2 החוטים המחובר לשני סיכות יציאת קלט / פלט של ה- DS5000: SCL - P1.0, SDA - P1.1. ה- VDDהמתח הוא 5V, R.פ= 5KΩ וה- DS5000 הוא באמצעות גביש 12 מגה-הרץ. המכשיר המשני האחר יכול להיות כל מכשיר אחר שמזהה את פרוטוקול הדו-חוטים, כגון מד החום הדיגיטלי DS1621 והטרמוסטט. הממשק עם D5000 היה מיומן באמצעות החומרה והתוכנה של ערכת DS5000T. ערכות פיתוח אלה מאפשרות להשתמש במחשב כטרמינל מטומטם באמצעות היציאות הטוריות של ה- DS5000 כדי להחליף כמה מילים במקלדת ובצג. 
סידור אוטובוס דו-חוטי אופייני, פרוטוקול האוטובוס הבא הוגדר במהלך מידע על חילופי נתונים, קו הנתונים חייב להישאר יציב בכל פעם שקו השעון גבוה. שינויים בקו הנתונים בזמן שקו השעון גבוה יתפרשו כאותות בקרה.
בהתאם לכך הוגדרו תנאי האוטובוסים הבאים:
התחל בהעברת נתונים : שינוי במצב קו הנתונים מגבוה לנמוך, בעוד ששעון השעון גבוה, מגדיר מצב START.
עצור את העברת הנתונים : שינוי במצב קו הנתונים מנמוך לגבוה, בעוד שקו השעון גבוה, מגדיר את מצב STOP.
הנתונים תקפים : מצב קו הנתונים מייצג נתונים תקפים כאשר, לאחר מצב START, קו הנתונים יציב למשך התקופה הגבוהה של אות השעון. יש לשנות את הנתונים בקו במהלך התקופה הנמוכה של אות השעון. יש דופק שעון אחד לכל פיסת נתונים.
כל העברת נתונים מתבצעת בתנאי START ומסתיימת בתנאי STOP. מספר בתים הנתונים המועברים בין START לתנאי STOP אינו מוגבל, והוא נקבע על ידי התקן הראשי. המידע מועבר בתא חכם וכל מקלט מאשר בקצב תשיעי.
אשראי צילום
- תמונה מאת מוצפן- tbn0.gstatic
