บน 26/08/2024 299

DS1302: ฟังก์ชั่นพินหลักการดำเนินการและการใช้งาน

แคตตาล็อก

ภาพรวม DS1302

DS1302 เป็นชิปนาฬิกาเรียลไทม์ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีประสิทธิภาพต่ำที่ผลิตโดย บริษัท อเมริกันดัลลัสมันมี RAM แบบคงที่ 31 ไบต์และสื่อสารกับ CPU ผ่านอินเตอร์เฟส SPI สามสายชิปนี้รองรับโหมด Burst และสามารถส่งสัญญาณนาฬิกาหลายไบต์และข้อมูล RAM ในคราวเดียวฟังก์ชั่นนาฬิกาแบบเรียลไทม์ให้ข้อมูลวินาทีนาทีชั่วโมงวันสัปดาห์สัปดาห์เดือนและปีเมื่อจำนวนวันในเดือนน้อยกว่า 31 วันก็สามารถปรับได้โดยอัตโนมัติและมีฟังก์ชั่นการชดเชยปีกระโดดDS1302 มีช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กว้างและสามารถทำงานได้ระหว่าง 2.5 ถึง 5.5Vมันใช้ระบบแหล่งจ่ายไฟแบบคู่รวมถึงแหล่งจ่ายไฟหลักและแหล่งจ่ายไฟสำรองและช่วยให้สามารถตั้งค่าวิธีการชาร์จของแหล่งจ่ายไฟสำรองได้ดังนั้นจึงมีความสามารถในการชาร์จแหล่งจ่ายไฟสำรองด้วยกระแสหยด

ทางเลือกและเทียบเท่า:

- DS1302+

- ds1302n

- DS1302S

ลักษณะของ DS1302

DS1302 มีคุณสมบัติสำคัญต่อไปนี้:

การออกแบบการใช้พลังงานต่ำ: ชิปใช้การออกแบบการใช้พลังงานต่ำดังนั้นจึงสามารถให้เวลายาวนานเมื่อใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

ฟังก์ชั่นการเก็บข้อมูลข้อมูล: DS1302 มีฟังก์ชั่นการเก็บข้อมูลซึ่งหมายความว่าข้อมูลนาฬิกาและปฏิทินยังคงสามารถรักษาได้แม้ในขณะที่กำลังถูกตัดออกดังนั้นจึงมั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือของข้อมูลและความต่อเนื่อง

อินเทอร์เฟซที่ง่ายขึ้น: DS1302 สื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์หรืออุปกรณ์ภายนอกอื่น ๆ ผ่านอินเทอร์เฟซอนุกรม (2-wire หรือ 3-wire)อินเทอร์เฟซที่เรียบง่ายนี้ทำให้ง่ายต่อการรวมเข้ากับระบบอื่น ๆ เพื่อใช้ฟังก์ชั่นนาฬิกาแบบเรียลไทม์

ฟังก์ชั่นนาฬิกาและปฏิทิน: DS1302 สามารถติดตามวินาที, นาที, ชั่วโมง, วันที่, เดือนและปีมันมีฟังก์ชั่นนาฬิกาและปฏิทินที่สมบูรณ์เพื่อบันทึกเวลาและวันที่ถูกต้อง

ความแม่นยำของนาฬิกา: DS1302 ใช้ oscillator คริสตัล 32.768kHz เพื่อให้สัญญาณนาฬิกาอ้างอิงดังนั้นจึงมีความแม่นยำของนาฬิกาสูงสิ่งนี้ช่วยให้ข้อมูลเวลาที่ถูกต้องด้วยการเบี่ยงเบนรายเดือนที่เล็กมาก

ฟังก์ชั่น PIN และโครงสร้างของ DS1302

ใน Pinout ของ DS1302 VCC1 เป็นแหล่งจ่ายไฟสำรองในขณะที่ VCC2 เป็นแหล่งจ่ายไฟหลักDS1302 ทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานของนาฬิกาอย่างต่อเนื่องแม้ว่าจะปิดแหล่งจ่ายไฟหลักชิปนี้จะเลือกวิธีการจ่ายไฟโดยอัตโนมัติตามแรงดันไฟฟ้าระหว่าง VCC1 และ VCC2: เมื่อแรงดันไฟฟ้าของ VCC2 มากกว่า VCC1+0.2V, DS1302 นั้นใช้พลังงานจาก VCC2;เมื่อแรงดันไฟฟ้าของ VCC2 น้อยกว่า VCC1 มันจะถูกขับเคลื่อนโดย VCC1X1 และ X2 เป็นแหล่งการแกว่งสำหรับ oscillator คริสตัล 32.768kHz ภายนอกRST คือบรรทัดการรีเซ็ต/ชิปเลือกเมื่อ RST ถูกตั้งค่าสูงมันจะเริ่มการถ่ายโอนข้อมูลทั้งหมดฟังก์ชั่นของ RST ส่วนใหญ่รวมถึงสองจุด: หนึ่งคือตรรกะการควบคุมซึ่งอนุญาตให้ส่งลำดับที่อยู่/คำสั่งไปยังการลงทะเบียน Shift;อีกอย่างคือการให้วิธีการในการยุติการถ่ายโอนข้อมูลไบต์เดียวหรือหลายไบต์ในระหว่างกระบวนการถ่ายโอนข้อมูลหาก RST ถูกตั้งค่าเป็นระดับต่ำการถ่ายโอนข้อมูลจะถูกยกเลิกและ I/O PIN จะกลายเป็นสถานะความต้านทานสูงในระหว่างการดำเนินการเปิดเครื่องเพื่อให้แน่ใจว่าชิปทำงานได้ตามปกติเราจะต้องต่ำกว่าก่อนที่แรงดันไฟฟ้า VCC ถึง 2.5Vในเวลาเดียวกัน RST สามารถตั้งค่าได้สูงเฉพาะเมื่อ SCLK ต่ำI/O คือเทอร์มินัลอินพุตและเอาต์พุตของข้อมูลอนุกรม (สองทิศทาง)วิธีการทำงานเฉพาะจะอธิบายอย่างละเอียดในภายหลังSCLK เป็นเทอร์มินัลอินพุตเสมอและใช้สำหรับการส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส

ข้อควรระวังสำหรับการใช้ DS1302

•ความถี่นาฬิกากระตุ้น: ความถี่นาฬิกากระตุ้นของ DS1302 ควรต่ำกว่า 100KHz เพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานปกติ

•การรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า: DS1302 ยังมีความอ่อนไหวต่อความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟอินพุตดังนั้นจึงต้องเพิ่มวงจรความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมในระบบ

•อุณหภูมิ: ช่วงการทำงานอุณหภูมิของ DS1302 ถูกตั้งค่าระหว่าง 0 ° C และ 70 ° Cหากอุณหภูมิสภาพแวดล้อมการทำงานเกินช่วงนี้อาจมีผลกระทบต่อการทำงานปกติของ DS1302

•ช่วงแหล่งจ่ายไฟ: ช่วงแรงดันไฟฟ้าปกติของ DS1302 อยู่ระหว่าง 2V และ 5.5Vหากแรงดันไฟฟ้าเกินช่วงนี้อาจทำให้เกิดความเสียหายของชิปหรือความไม่แน่นอนในการทำงานระยะยาว

•ความสามารถในการโหลด: ความจุกระแสโหลดของสัญญาณเอาต์พุต DS1302 มี จำกัดหากไฟ LED ภายนอกและอุปกรณ์อื่น ๆ มีภาระมากการทำงานปกติของพวกเขาอาจได้รับผลกระทบ

•ต่อต้านสแตติก: เนื่องจาก DS1302 มักจะอยู่ในสภาพแวดล้อมไฟฟ้าสถิตเราจึงต้องใช้มาตรการที่สอดคล้องกันเพื่อป้องกันไม่ให้ถูกรบกวนด้วยไฟฟ้าคงที่ตัวอย่างเช่นก่อนการใช้งานเราจำเป็นต้องเชื่อมต่อสายกราวด์และสวมถุงมือป้องกันสแตติกที่เหมาะสมและอุปกรณ์อื่น ๆ

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการลงทะเบียนนาฬิกาของ DS1302

•ลงทะเบียน 0: บิตสูงสุด CH คือธงหยุดนาฬิกามันคือ 1 หลังจากหยุดและ 0 เมื่อทำงานตามปกติหาก VCC1 ลอยหรือแบตเตอรี่ตายเมื่อเราเปิดเครื่องอีกครั้งในครั้งต่อไปอ่านบิตนี้บิตนี้จะเป็น 1 เราสามารถใช้บิตนี้เพื่อตรวจสอบว่านาฬิกายังคงทำงานตามปกติหรือไม่หลังจากระบบไมโครคอนโทรลเลอร์หมดกำลัง.ตัวเลขลำดับสูง 7 หลักที่เหลือคือตัวเลขสิบหลักของวินาทีและตัวเลข 4 ลำดับต่ำเป็นตัวเลขตัวเลขของวินาที

•ลงทะเบียน 1: บิตสูงสุดไม่ได้ใช้ส่วนบน 3 บิตของ 7 บิตที่เหลืออยู่คือสิบตัวเลขหลักของนาทีและ 4 บิตที่ต่ำกว่าเป็นตัวเลขหลักของนาที

•ลงทะเบียน 2: หาก BIT7 คือ 1 แสดงถึงรูปแบบ 12 ชั่วโมงและ 0 หมายถึงรูปแบบ 24 ชั่วโมงBIT6 ได้รับการแก้ไขเป็น 0 และ BIT5 หมายถึงตอนเช้าในรูปแบบ 12 ชั่วโมงและ 1 หมายถึงช่วงบ่ายในรูปแบบ 24 ชั่วโมงมันเหมือนกับ Bit4พวกเขาร่วมกันเป็นตัวแทนสิบหลักของชั่วโมงและตัวเลข 4 หลักที่ต่ำกว่าเป็นตัวเลขหลักของชั่วโมง

•ลงทะเบียน 3: บิตสูง 2 บิตได้รับการแก้ไขเป็น 0, Bit5 และ Bit4 เป็นตัวเลขสิบหลักของวันที่และต่ำ 4 บิตเป็นตัวเลขหน่วยของวันที่

•ลงทะเบียน 4: บิตสูง 3 บิตได้รับการแก้ไขเป็น 0, bit4 คือสิบตัวเลขหลักของเดือนและต่ำ 4 บิตเป็นตัวเลขหลักของเดือน

•ลงทะเบียน 5: 5 บิตด้านบนได้รับการแก้ไขเป็น 0 และ 3 บิตที่ต่ำกว่าแสดงถึงวันของสัปดาห์

•ลงทะเบียน 6: สูง 4 บิตแสดงถึงหลักสิบหลักของปีและต่ำ 4 บิตเป็นตัวแทนของตัวเลขหลักของปีโปรดให้ความสนใจเป็นพิเศษที่ 00 ถึง 99 ที่นี่หมายถึงปี 2000 ถึง 2099

•ลงทะเบียน 7: บิตสูงสุดคือบิตป้องกันการเขียนหากบิตนี้คือ 1 ให้เขียนข้อมูลไปยังการลงทะเบียนอื่น ๆ หรือห้าม RAM 31 ไบต์ดังนั้นบิตนี้จะต้องเขียนถึง 0 ก่อนเขียนข้อมูล

DS1302 ทำงานอย่างไร?

DS1302 เป็นชิปนาฬิกาแบบเรียลไทม์ซึ่งหลักการทำงานส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการรวมกันของออสซิลเลเตอร์และตัวแบ่งความถี่ชิปมีออสซิลเลเตอร์ 32.768kHz ในตัวซึ่งสร้างสัญญาณความถี่ที่เสถียรผ่านการแกว่งของคริสตัลสัญญาณความถี่นี้จะถูกหารด้วยตัวแบ่งความถี่เป็นพัลส์อ้างอิงเวลา 1Hzเมื่อเริ่มงาน DS1302 จะเริ่มต้นการลงทะเบียนภายในผ่านวงจรรีเซ็ตแบบเปิดเครื่องหลังจากนั้น DS1302 ใช้สลักเพื่อล็อคเอาต์พุตพัลส์ 1Hz จากออสซิลเลเตอร์เข้าสู่การลงทะเบียนนับภายในการลงทะเบียนการนับเหล่านี้เก็บข้อมูลเวลาปัจจุบันในแบบฟอร์ม BCD (เลขฐานสิบรหัสไบนารี) รวมถึงปีเดือนวันชั่วโมงชั่วโมงนาทีและที่สองนอกจากนี้ DS1302 ยังมีฟังก์ชั่นการป้องกันการเขียนมันสามารถนำเข้าสู่โหมดอ่านอย่างเดียวโดยการตั้งค่าบิตควบคุมที่สอดคล้องกันซึ่งป้องกันการดำเนินการโดยไม่ตั้งใจหรือการเปลี่ยนแปลงที่เป็นอันตรายสำหรับความน่าเชื่อถือของข้อมูล DS1302 จัดเก็บข้อมูลในการลงทะเบียนการนับใน SRAM ภายใน (หน่วยความจำการเข้าถึงแบบสุ่มแบบคงที่)ในกรณีที่ไฟดับ DS1302 จะเปลี่ยนเป็นโหมดสำรองแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติเพื่อรักษาที่เก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่องเมื่อพลังงานภายนอกเชื่อมต่อใหม่ DS1302 จะกู้คืนข้อมูลจาก SRAM และโหลดลงในการลงทะเบียนการนับผ่านสลักเพื่อให้มั่นใจถึงความต่อเนื่องและความแม่นยำของฟังก์ชั่นนาฬิกา

วงจรอ้างอิงของ DS1302

วงจรพื้นฐานของ DS1302 จะแสดงในรูปด้านบนในหมู่พวกเขา Y2 เป็น 32.768kHz Crystal Oscillator ซึ่งเป็นแหล่งนาฬิกาที่เสถียรสำหรับชิป;P2 เป็นแบตเตอรี่สำรองเพื่อให้แน่ใจว่าชิปสามารถทำงานต่อไปได้หลังจากแหล่งจ่ายไฟหลักถูกขับออกไปD1 เป็นไดโอดซึ่งมีบทบาทนำทางเดียวป้องกันแรงดันไฟฟ้าหลักอย่างมีประสิทธิภาพจากการสูงเกินไปและสร้างความเสียหายให้กับแบตเตอรี่สำรองR6 ทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานแบบดึงขึ้นซึ่งสามารถเพิ่มความเสถียรของการส่งสัญญาณ

ใช้ DS1302 ได้อย่างไร?

ขั้นตอนในการใช้ DS1302 มีดังนี้:

การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์: เชื่อมต่อชิป DS1302 เข้ากับคอนโทรลเลอร์หลักDS1302 จะต้องเชื่อมต่อกับ VCC (แหล่งจ่ายไฟ 3.3V หรือ 5V), GND (กราวด์) และสายข้อมูล (DIO) สายนาฬิกา (SCLK) และรีเซ็ตบรรทัด (RST) ของตัวควบคุมหลัก

การตั้งค่านาฬิกา: ในโหมดการทำงานปกติเขียนข้อมูลปีเดือนวันชั่วโมงนาทีและข้อมูลที่สองเป็น DS1302 เพื่อตั้งนาฬิกาDS

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. DS1302 คืออะไร?

DS1302 เป็นโมดูลนาฬิกาที่แม่นยำซึ่งมีนาฬิกา/ปฏิทินแบบเรียลไทม์และ RAM แบบคงที่ 31 ไบต์การสื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์โฮสต์ผ่านอินเตอร์เฟส Serial I2C

2. ความแตกต่างระหว่าง DS1307 และ DS1302 แตกต่างกันอย่างไร

DS1302 สื่อสารผ่านอินเตอร์เฟส 3 สายพิเศษโดยใช้สามพิน SCLK, I/O (DAT) และ CE (RST)DS1307 สื่อสารผ่าน I2C และดังนั้นจึงต้องใช้ SDA และ SCL เท่านั้น

3. แรงดันไฟฟ้าของ DS1302 คืออะไร?

ชิป DS1302 มีประสิทธิภาพสูงและสามารถทำงานบนแบตเตอรี่ลิเธียม 3V ได้นานถึง 5 ปีแรงดันไฟฟ้าคือ 5Vโมดูล RTC ใช้โปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรม I2C ซึ่งทำให้การเชื่อมต่อของโมดูลนี้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ง่ายมาก

4. ฟังก์ชั่นของโมดูล DS1302 RTC คืออะไร?

โมดูลนาฬิกาเรียลไทม์ RTC DS1302 นี้ช่วยให้คุณใช้ Arduino หรือ MCU ของคุณในการทำฟังก์ชั่นที่เกี่ยวข้องกับเวลา / วันที่เช่น: เริ่มงานในวันที่ / เวลาที่ระบุหรือบันทึกวันที่ / เวลาของเหตุการณ์หรือเพียงแค่แสดงเวลา / วันที่ให้กับผู้ใช้