Ura realnega časa DS3231 s komunikacijo I2C

Mikrokrmiljena naprava je sposobna zelo natančnega časovnega nadzora, zlasti v človeškem merilu, vendar je ohranjanje "pravočasno" in zato delovanje zelo drago v smislu porabe, zato je običajno, da imamo vezje, ki zahteva čas. komponento, ki je sposobna samostojno opravljati to nalogo in vzdrževati zelo nizko porabo, da jo lahko dolgo časa napaja z majhno baterijo. Te naprave se imenujejo ure realnega časa (RTC)

Zunanje delovanje, to je obrnjena proti uporabniku (ali vezju) ur realnega časa zelo podobno. Če tudi delijo komunikacije, je I2C priljubljen med priljubljenimi, lahko posplošimo dovolj, ko opisujemo njegovo izkoriščanje.

Tako kot si vsi delijo tipičen diagram vezja aplikacije ali podobno komunikacijo, imajo tudi par (relativnih) neprijetnost. Po eni strani njegova natančnost Običajno je zmerna, primerna za uporabo v človeškem merilu, vendar zahteva kalibracijo, da ostane znotraj sprejemljivih vrednosti. Značilna vrednost je običajno okoli ±5 delcev na milijon (ppm), kar lahko zelo približno ustreza ±5 minutam na leto; dopustno, če je vzpostavljen sinhronizacijski protokol. Pomanjkljivost je, da se natančnost močno zmanjša glede na temperaturne razlike in ni nenavadno, da se v določenih okoliščinah pomnoži z 10 (ali več).

Tako kot mnoge druge komponente tudi ure realnega časa potrebujejo a oscilator s katerim delati (ki je odgovoren za natančnost, o kateri sem govoril prej). Ne gre za to, da je imeti oscilator neprijetnost sama po sebi, ampak bo to še ena komponenta, ki bo dodana vezju in bo potrebovala svoj prostor ali, alternativno, drug izračun narediti za vzdrževanje celotnega vezja z določeno osnovno frekvenco.

Obstajajo še druge bolj očitne pomanjkljivosti, kot je poraba in zato življenjska doba baterije ki ohranja čas in konfiguracijo, ki se zaradi tega, ker je nekaj bolj univerzalnega (čeprav logično neenakomerno razporejenega), običajno upošteva pri načrtovanju naprav, ki vključujejo RTC in ni poseben problem.

Ura realnega časa, ki jo opisujem v tem članku, je DS3231, odpravlja potrebo po zunanjem oscilatorju in pomanjkljivosti glede natančnosti z uporabo notranjega in oscilatorja tehnologija temperaturno kompenzirani kristalni oscilator (TCXO) Tabela, shranjena v notranjem pomnilniku komponente, določa, kako izravnati čas glede na temperaturo in čas delovanja (starost) naprave. S to tehniko je glede na podatkovni list dosežena natančnost ±3.5 ppm v industrijskem temperaturnem območju od -40°C do +85°C ali ±2 ppm v komercialnem temperaturnem območju.

Običajno ure v realnem času vključujejo majhno spomin v katerega lahko shranite običajne stvari, kot je nekaj budilk. Prav tako ni neobičajno, da potrebujemo več pomnilnika za druge, nekoliko bolj specifične časovne aplikacije, zato je običajno dodan v tipičnih aplikacijah ali celo interno v nekaterih različicah integriranih. Na primer njega DS3232 Je enak zadevnemu DS3231, vendar z 236 bajti SRAM ki se prav tako vzdržujejo, tako kot datum in ura, z rezervno baterijo naprave.

To sem rekel na začetku komunikacija med vezji (I²C, za interintegrirano vezje) je ena najbolj priljubljenih in najpogosteje prisotnih, čeprav je res tudi, da v določenih okoljih komunikacije SPI (serijski periferni vmesnik) Morda so boljša alternativa; V takšnih primerih obstajajo enakovredne različice, na primer DS3234 glede na DS3231, ki nadomestijo I²C jo SPI.

Al izmerite temperaturo za kompenzacijo delovanja RTC, se ta naprava lahko uporablja tudi kot termometer znotraj samega sklopa. Čeprav so vrednosti, ki jih vrne, predstavljene v četrtstopinjskih intervalih, njegova natančnost ni zelo dobra, ±3°C v skladu s podatkovnim listom. Upoštevajoč, da se bo temperatura merila na vezju, skupaj s komponentami, ki se bodo segrevale brez večjega nadzora, ta ukrep zadostuje v mnogih primerih, sploh če je tisto, kar je zanimivo izmerite trend in ne le točna temperatura v trenutku. Po drugi strani pa je temperatura vedno na voljo za ogled, vendar se bere iz registra, ki se posodablja le vsakih 64 sekund, dovolj, da pokaže razvoj v daljšem obdobju, ne zadostuje za poznavanje temperature v trenutku.

RTC DS3231 Pinout

Tipično vezje za uporabo RTC DS3231