DS1302: PIN -funktio, toiminta- ja käyttöperiaate

Luettelo

DS1302 Yleiskatsaus

DS1302 on American Dallas Company -yrityksen tuottama korkean suorituskyvyn, pienitehoinen reaaliaikainen kellon siru.Siinä on sisäänrakennettu 31 tavua staattista RAM-muistia ja se kommunikoi CPU: n kanssa SPI: n kolmijohtorajapinnan kautta.Tämä siru tukee pursketilaa ja voi lähettää useita tavuja kellosignaaleja ja RAM -tietoja kerralla.Reaaliaikainen kellotoiminto tarjoaa sekuntia, minuutteja, tunteja, päivää, viikko-, kuukausi- ja vuositietoja.Kun kuukauden päivien lukumäärä on alle 31 päivää, se voi säätää automaattisesti ja sen hyppyvuoden korvaustoiminto.DS1302: lla on laaja käyttöjännitealue, ja se voi toimia välillä 2,5 - 5,5 V.Se ottaa käyttöön kaksoisvirtalähdejärjestelmän, mukaan lukien päävirtalähde ja varmuuskopiointi, ja mahdollistaa varmuuskopiointirehon latausmenetelmän asettamisen, joten sillä on mahdollisuus ladata varmuuskopiointivirtalähde virran virran kanssa.

Vaihtoehdot ja vastaavat:

Olla DS1302+

Olla DS1302N

Olla DS1302s

DS1302: n ominaisuudet

DS1302: lla on seuraavat avainominaisuudet:

Pieni virrankulutussuunnittelu: siru käyttää vähäistä virrankulutuksen suunnittelua, joten se voi tarjota pitkän käyttöajan, kun akku virtaa.

Tietojen säilyttämistoiminto: DS1302: lla on tiedon säilyttämistoiminto, mikä tarkoittaa, että kello- ja kalenteritiedot voidaan silti ylläpitää, vaikka virta katkaistaan, mikä varmistaa tietojen luotettavuuden ja jatkuvuuden.

Yksinkertaistettu rajapinta: DS1302 kommunikoi mikrokontrollerin tai muiden ulkoisten laitteiden kanssa sarjarajapinnan kautta (2-johdin tai 3-johdin).Tämä yksinkertaistettu käyttöliittymä helpottaa integrointia muihin järjestelmiin reaaliaikaisen kellotoiminnon toteuttamiseksi.

Kello- ja kalenteritoiminnot: DS1302 voi seurata sekuntia, minuutteja, tunteja, päivämäärää, kuukautta ja vuotta.Se tarjoaa täydellisen kello- ja kalenteritoiminnot ajan ja päivämäärän tarkasti.

Kellon tarkkuus: DS1302 käyttää 32,768KHz: n kideskillaattoria vertailukellosignaalin aikaansaamiseksi, joten sillä on korkea kellotarkkuus.Tämän avulla se voi tarjota tarkkoja aikatietoja erittäin pienillä kuukausipoikkeamilla.

PIN -toiminnot ja DS1302: n rakenne

DS1302: n pinoutissa VCC1 on varmuuskopiointivirtalähde, kun taas VCC2 on tärkein virtalähde.DS1302 varmistaa jatkuvan kellotoiminnan, vaikka päävirtalähde on sammutettu.Tämä siru valitsee virtalähteen menetelmän automaattisesti VCC1: n ja VCC2: n väliseen jännitteeseen perustuen: Kun VCC2: n jännite on suurempi kuin VCC1+0,2 V, DS1302 virtaa VCC2: lla;Kun VCC2: n jännite on pienempi kuin VCC1, sitä saa VCC1.X1 ja X2 ovat ulkoisen 32,768KHz: n kideoskillaattorin värähtelylähteet.RST on RESET/Chip Select -rivi.Kun RST on asetettu korkealle, se aloittaa kaikki tiedonsiirrot.RST: n toiminnot sisältävät pääasiassa kaksi pistettä: yksi on ohjauslogiikka, joka sallii osoitteen/komentojärjestyksen lähettämisen siirtorekisteriin;Toinen on keino lopettaa yhden tavun tai monitavun tiedonsiirto.Tiedonsiirtoprosessin aikana, jos RST asetetaan alhaiselle tasolle, tiedonsiirto lopetetaan ja I/O -nastasta tulee korkea impedanssitila.Voimankäytön aikana varmistaaksemme, että siru toimii normaalisti, meidän on pidettävä ensimmäistä alhaisena ennen kuin VCC-jännite saavuttaa 2,5 V: n.Samanaikaisesti RST voidaan asettaa korkealle vain, kun SCLK on alhainen.I/O on sarjatietojen (kaksisuuntainen) tulo- ja lähtöpääte.Erityinen työmenetelmä selitetään yksityiskohtaisesti myöhemmin.SCLK on aina syöttöpääte ja sitä käytetään synkroniseen tiedonsiirtoon.

Varotoimenpiteet DS1302: n käyttämiseen

• Virhekellon taajuus: DS1302: n virityskellotaajuuden tulisi olla alle 100 kHz sen normaalin toiminnan vaikuttamiseksi.

• Jännitteen stabilointi: DS1302 on myös herkkä syöttövirtalähteen jännitteen stabiilisuudelle, joten järjestelmään on lisättävä sopiva jännitteenvakauspiiri.

• Lämpötila: DS1302: n lämpötilan toiminta -alue on asetettu välillä 0 ° C - 70 ° C.Jos työympäristön lämpötila ylittää tämän alueen, sillä voi olla haitallisia vaikutuksia DS1302: n normaaliin toimintaan.

• Virtalähdealue: DS1302: n normaali käyttöjännitealue on välillä 2 V - 5,5 V.Jos jännite ylittää tämän alueen, se voi aiheuttaa siruvaurioita tai pitkäaikaista toiminnan epävakautta.

• Kuormakapasiteetti: DS1302 -lähtösignaalin kuormitusvirtakapasiteetti on rajoitettu.Jos ulkoisilla LED -valoilla ja muilla laitteilla on suuri kuorma, niiden normaaliin toimintaan voi vaikuttaa.

• Antistaattinen: Koska DS1302 on yleensä sähköstaattisessa ympäristössä, meidän on ryhdyttävä vastaaviin toimenpiteisiin, jotta staattinen sähkö ei häiritse sitä.Esimerkiksi ennen käyttöä meidän on kytkettävä maadoitusjohto ja käytettävä sopivia antisistaattisia käsineitä ja muita laitteita.

Johdanto DS1302: n kellorekisteriin

• Rekisteröidy 0: Korkein bitti CH on kellopysäytyslippu.Se on 1 pysähtymisen jälkeen ja 0, kun työskentelet normaalisti.Jos VCC1 kelluu tai akku on kuollut, kun virtaamme seuraavalla kerralla, lue tämä bitti, niin tämä bitti on 1. Voimme käyttää tätä bittiä määrittääksemme, onko kello edelleen käynnissä normaalisti mikrokontrollerijärjestelmän virran päällä.Loput 7 korkean asteen numeroa ovat toisen kymmenen numeroa, ja pienen asteen 4 numerot ovat toisen numeron.

• Rekisteröi 1: Korkein bitti ei ole käyttämätön.Jäljellä olevien 7 bitin 3 -bitin yläosa on minuutin kymmenen numero, ja alemmat 4 bittiä ovat minuutin numerot.

• Rekisteröidy 2: Jos bit7 on 1, se edustaa 12 tunnin muotoa ja 0 edustaa 24 tunnin muotoa;BIT6 on kiinteä arvoon 0, ja BIT5 edustaa aamua 12 tunnin muodossa ja 1 edustaa iltapäivää.24 tunnin muodossa se on sama kuin BIT4.Yhdessä ne edustavat tunnin kymmenen numeroa, ja alemmat 4 numeroa edustavat tunnin numeroa.

• Rekisteröi 3: Korkeat 2 bittiä on kiinnitetty arvoon 0, Bit5 ja Bit4 ovat päivämäärän kymmenen numeron, ja alhaiset 4 bittiä ovat päivämäärän yksikkö numerot.

• Rekisteröi 4: Korkeat 3 bittiä on kiinnitetty arvoon 0, BIT4 on kuukauden kymmenen numero, ja matalat 4 bittiä ovat kuukauden numerot.

• Rekisteröi 5: Ylä 5 bittiä on kiinnitetty arvoon 0, ja alemmat 3 bittiä edustavat viikonpäivää.

• Rekisteröi 6: Korkeat 4 bittiä edustavat vuoden kymmeniä numeroa, ja matala 4 bittiä edustavat vuoden numeroa.Kiinnitä erityistä huomiota, että 00–99 viittaa vuosina 2000 - 2099.

• Rekisteröi 7: Korkein bitti on kirjoitussuojaus.Jos tämä bitti on 1, tietojen kirjoittaminen mihin tahansa muuhun rekisteriin tai 31 tavun RAM-muistiin on kielletty.Siksi tämä bitti on kirjoitettava 0: een ennen tietojen kirjoittamista.

Kuinka DS1302 toimii?

DS1302 on reaaliaikainen kellopiiri, jonka työperiaate perustuu pääasiassa oskillaattorin ja taajuusjakajan yhdistelmään.Sirulla on sisäänrakennettu 32,768 kHz: n oskillaattori, joka tuottaa stabiilin taajuussignaalin kide-värähtelyn kautta.Tämä taajuussignaali jaetaan sitten taajuusjakajalla 1Hz: n aikaviitepulssiin.Työtä aloittaessasi DS1302 alustaa sisäiset rekisterit Power-On Reset -piirin läpi.Jälkeenpäin DS1302 käyttää salpaa salpaan 1Hz: n pulssin lähtö oskillaattorista sisäiseen lukumäärään.Nämä laskentarekisterit tallentavat nykyiset aikatiedot BCD (binaarikoodattu desimaali), mukaan lukien vuosi, kuukausi, päivä, tunti, minuutti ja toinen.Lisäksi DS1302: lla on myös kirjoitussuojaustoiminto.Se voidaan laittaa vain luku -tilaan asettamalla vastaava ohjausrekisterin bitti, mikä estää vahingossa tapahtuvaa käyttöä tai haitallisia muutoksia.Tietojen luotettavuuden kannalta DS1302 tallentaa tiedot laskentarekisteriin sisäiseen SRAM: ään (staattinen satunnainen pääsy muisti).Sähkökatkoksen tapauksessa DS1302 siirtyy automaattisesti akun varmuuskopiotilaan ylläpitääksesi datan pysyvää tallennustilaa.Kun ulkoinen teho on kytketty uudelleen, DS1302 palauttaa tiedot SRAM: sta ja lataa ne uudelleenlaskentarekisteriin salvan kautta varmistaen kellotoiminnon jatkuvuuden ja tarkkuuden.

DS1302: n referenssipiiri

DS1302: n peruspiiri on esitetty yllä olevassa kuvassa.Niiden joukossa Y2 on 32,768 kHz: n ulkoinen kideoskillaattori, joka tarjoaa sirun vakaan kellonlähteen;P2 on varmuuskopio, varmistaen, että siru voi jatkaa toimintaa päävirtalähteen jälkeen;D1 on diodi, jolla on yksisuuntainen johtamisrooli, joka estää tehokkaasti virtalähteen jännitettä liian korkeasta ja vahingoittamasta varmuuskopiota;R6 toimii vetovastuksena, joka voi parantaa signaalin lähetyksen stabiilisuutta.

Kuinka käyttää DS1302: ta?

Vaiheet DS1302: n käyttämiseen ovat seuraavat:

Laitteistoyhteys: Kytke DS1302 -siru pääohjaimeen.DS1302 on kytkettävä VCC: hen (3,3 V tai 5 V: n virtalähde), GND (maa) ja dataviiva (DIO), kelloviiva (SCLK) ja pääohjaimen nollauslinja (RST).

Kellon asetus: Kirjoita normaalissa työtilassa vastaava vuosi, kuukausi, päivä, tunti, minuutti ja toinen tieto DS1302: lle kellon asettamiseksi.Ds

Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]

1. Mikä on DS1302?

DS1302 on tarkka kellomoduuli, joka sisältää reaaliaikaisen kellon/kalenterin ja 31 tavua staattista RAM-muistia.Viestintä isäntämikrokontrollerin kanssa on sarjan I2C -rajapinnan kautta.

2. Mitä eroa DS1307: n ja DS1302: n välillä on?

DS1302 kommunikoi erityisen 3-johtiman rajapinnan kautta käyttämällä kolmeta nastaa SCLK, I/O (DAT) ja CE (RST).DS1307 kommunikoi I2C: n kautta ja vaatii siksi vain SDA: ta ja SCL: tä.

3. Mikä on DS1302: n syöttöjännite?

DS1302 -siru on erittäin tehokas ja se voi toimia 3 V: n litiumakkulla jopa 5 vuoden ajan.Syöttöjännite on 5 V.RTC -moduuli käyttää sarjan I2C -viestintäprotokollaa, joka tekee tämän moduulin rajapinnasta mikrokontrollerilla erittäin helpoksi.

4. Mikä on DS1302 RTC -moduulin toiminto?

Tämän RTC DS1302 Reaaliaikaisen kellonmoduulin avulla voit käyttää Arduino- tai MCU: tasi tehdä aikaa / päivämäärään liittyviä toimintoja, kuten: Tehtävän aloittaminen tietyllä päivämäärällä / aikoina tai tapahtuman päivämäärän / ajan tallentaminen tai yksinkertaisesti ajan / päivämäärän näyttäminenkäyttäjälle.