I3231C 通信を備えた DS2 リアルタイム クロック

マイクロ制御デバイスは、特に人間スケールで非常に正確な時間制御が可能ですが、それを「時間どおり」に維持して実行するには、消費の点で非常に高価なため、時間を必要とする回路を設けるのが一般的です。このコンポーネントは、このタスクを自律的に実行し、非常に低い消費電力を維持して、小さなバッテリーで長時間電力を供給できるようにします。これらのデバイスはと呼ばれます リアルタイムクロック (RTC)

外部操作つまり、リアルタイム クロックのユーザー (または回路) と非常に似たものに直面しています。通信も共有する場合は I2C が人気ですが、 一般化できる その悪用について説明するときは十分です。

それらはすべて典型的なアプリケーション回路図や同様の通信を共有するのと同じように、(相対的な) ペアも共有します。 不便。一方で、彼の 精度 通常は中程度であり、人間規模の使用に適していますが、許容値内に保つには校正が必要です。特性値は通常、約 ±5 ppm (5 万分の XNUMX) 程度であり、非常に近似的には年間 ±XNUMX 分に相当します。同期プロトコルが確立されている場合は許容されます。欠点は、条件によっては精度が急激に低下することです。 温度変化 また、特定の状況では 10 (またはそれ以上) 倍になることも珍しくありません。

他の多くのコンポーネントと同様に、リアルタイム クロックには オシレーター (前に話した精度に責任があります) 発振器があること自体が不便というわけではありませんが、回路に追加する別のコンポーネントとしてスペースが必要になるか、別の計算が必要になります。回路全体を特定の基本周波数に維持するために行うこと。

他にも消費量などのより明白な欠点があります。 バッテリー寿命 これは時間と構成を維持します。これはより普遍的なものであるため (論理的には不規則に分散されていますが)、通常、RTC を組み込んだデバイスの設計で考慮されており、特定の問題ではありません。

この記事で説明するリアルタイム クロックは、 DS3231、外部発振器の必要性と精度の欠点を、内部発振器と の技術 温度補償水晶発振器 (TCXO) コンポーネントの内部メモリに保存されているテーブルは、デバイスの温度と動作時間 (経過時間) に基づいて時間をオフセットする方法を決定します。データシートによれば、この技術により、-3.5°C ～ +40°C の工業用温度範囲で ±85 ppm、商用温度範囲で ±2 ppm の精度が達成されます。

通常、リアルタイム クロックには小さな機能が含まれています。 メモリ ここには、アラームの数時間など、よく使用するものを保存します。また、他の、より特定の時間のアプリケーションにさらに多くのメモリが必要になることも珍しいことではありません。そのため、一般的なアプリケーション、または統合アプリケーションの一部のバージョンでは内部的にメモリが追加されるのが通常です。たとえば、彼は DS3232 問題の DS3231 と同じですが、236 バイトです SRAM これらも、日付と時刻と同様に、デバイスのバックアップ バッテリーによって維持されます。

冒頭でも言いましたが、 回線間の通信（I²C、集積回路間) これは最も人気があり、最も頻繁に存在するものの XNUMX つですが、特定の設定では通信が SPI（シリアルペリフェラルインターフェース） それらはより良い代替手段になるかもしれません。このような場合には、同等のバージョンが存在します。たとえば、DS3234 に対する DS3231 は、これらを置き換えます。 I²C によって SPI.

Al 温度を測定する の動作を補うために、 RTC、このデバイスはアセンブリ自体内の温度計としても使用できます。返される値は XNUMX 分の XNUMX 度間隔で表示されますが、 その精度はあまり良くありません、データシートによると±3℃。温度は回路基板上で測定され、コンポーネントはあまり制御されずに加熱されることを考慮すると、 この措置で十分です 多くの場合、特に興味深いものが トレンドを測定する 瞬時に正確な温度だけではありません。一方、温度はいつでも参照できますが、レジスタから読み取られるのは 64 秒ごとにのみ更新されます。 長期にわたる進化を示すのに十分、瞬間の温度を知るには不十分です。

RTC DS3231 のピン配置

RTC DS3231 を使用するための一般的な回路