DS3231 sanntidsklokke med I2C-kommunikasjon

En mikrokontrollert enhet er i stand til svært presis tidskontroll, spesielt på menneskelig skala, men å holde den "på tid" og derfor kjøre, er svært kostbart med tanke på forbruk, så det er vanlig å ha en krets som krever tiden. komponent som er i stand til å utføre denne oppgaven autonomt og opprettholde svært lavt forbruk for å kunne drive den med et lite batteri i lang tid. Disse enhetene kalles sanntidsklokker (RTC)

Ekstern drift, det vil si vendt mot brukeren (eller kretsen) av sanntidsklokker som er veldig like. Hvis de også deler kommunikasjon, er I2C populær blant de populære, kan generaliseres nok når man beskriver utnyttelsen.

Akkurat som de alle deler et typisk applikasjonskretsdiagram eller lignende kommunikasjon, deler de også et par (relative) ulempe. På den ene siden hans presisjon Den er vanligvis moderat, egnet for bruk i menneskeskala, men krever kalibrering for å holde seg innenfor akseptable verdier. En karakteristisk verdi er vanligvis rundt ±5 deler per million (ppm) som, svært omtrentlig, kan tilsvare ±5 minutter per år; tillatt hvis en synkroniseringsprotokoll er etablert. Ulempen er at presisjonen synker kraftig avhengig av temperaturvariasjoner og det er ikke uvanlig at det multipliseres med 10 (eller mer) under visse omstendigheter.

Som mange andre komponenter trenger sanntidsklokker en oscillator å operere med (ansvarlig for presisjonen jeg snakket om før). Det er ikke det at å ha en oscillator er en ulempe i seg selv, men det vil være en annen komponent å legge til kretsen som vil trenge sin plass eller, alternativt, en annen beregning å gjøre for å opprettholde hele kretsen med en viss basisfrekvens.

Det er andre mer åpenbare ulemper, som forbruk og derfor batterilevetid som opprettholder tiden og konfigurasjonen, som, fordi det er noe mer universelt (selv om logisk uregelmessig distribuert) vanligvis vurderes i utformingen av enheter som inneholder RTC og ikke er et spesifikt problem.

Sanntidsklokken jeg beskriver i denne artikkelen, den DS3231, løser behovet for en ekstern oscillator og presisjonsulempene ved å bruke en intern og teknologi av temperaturkompensert krystalloscillator (TCXO) En tabell lagret i komponentens interne minne bestemmer hvordan tiden skal forskyves basert på temperaturen og driftstiden (alderen) til enheten. Med denne teknikken, ifølge dataarket, oppnås en nøyaktighet på ±3.5 ppm i det industrielle temperaturområdet, fra -40°C til +85°C, eller ±2 ppm i det kommersielle temperaturområdet.

Vanligvis inkluderer sanntidsklokker en liten minne for å lagre vanlige ting i bruk, for eksempel et par alarmtimer. Det er heller ikke uvanlig å trenge mer minne for andre, noe mer spesifikke tidsapplikasjoner, og det er derfor det vanligvis legges til i typiske applikasjoner eller til og med internt i enkelte versjoner av integrerte. For eksempel ham DS3232 Den er den samme som den aktuelle DS3231, men med 236 byte SRAM som også vedlikeholdes, som dato og klokkeslett, med enhetens reservebatteri.

Jeg sa det i begynnelsen kommunikasjon mellom kretser (I²C, for integrert krets) er en av de mest populære og oftest tilstede, selv om det også er sant at i visse settinger kommunikasjonen SPI (Serial Peripheral Interface) De kan være et bedre alternativ; I slike tilfeller er det tilsvarende versjoner, for eksempel DS3234 med hensyn til DS3231, som erstatter I²C av SPI.

Al måle temperatur å kompensere for driften av RTC, kan denne enheten også brukes som et termometer i selve enheten. Selv om verdiene den returnerer presenteres i kvart graders intervaller, dens presisjon er ikke særlig god, ±3°C i henhold til datablad. Tatt i betraktning at temperaturen skal måles på kretskortet, sammen med komponenter som varmes opp uten mye kontroll, dette tiltaket er tilstrekkelig i mange tilfeller, spesielt hvis det som er interessant er måle trend og ikke bare nøyaktig temperatur på et øyeblikk. På den annen side er temperaturen alltid tilgjengelig for konsultasjon, men leses fra et register som bare oppdateres hvert 64. sekund, nok til å vise utvikling over en lang periode, utilstrekkelig til å vite temperaturen på et øyeblikk.

RTC DS3231 Pinout

Typisk krets for bruk av RTC DS3231