實(shí)時(shí)時(shí)鐘的縮寫(xiě)是RTC(Real_Time Clock)。RTC 是集成電路,通常稱(chēng)為時(shí)鐘芯片。實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片是日常生活中應(yīng)用最為廣泛的消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品之一。它為人們提供精確的實(shí)時(shí)時(shí)間,或者為電子系統(tǒng)提供精確的時(shí)間基準(zhǔn),實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片大多采用精度較高的晶體振蕩器作為時(shí)鐘源。有些時(shí)鐘芯片為了在主電源掉電時(shí),還可以工作,需要外加電池供電。
一 .工作原理
實(shí)時(shí)時(shí)鐘(Real_Time Clock)簡(jiǎn)稱(chēng)為RTC,主要為各種電子系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn),MCU、MPU、CPU均離不開(kāi)RTC電路設(shè)計(jì)。通常把集成于芯片內(nèi)部的RTC稱(chēng)為片內(nèi)RTC,在芯片外擴(kuò)展的RTC稱(chēng)為外部RTC。時(shí)鐘芯片(RTC,Real Time Clock/Calendar)是利用相位鎖定技術(shù)(PLL)來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào),可以控制不同元件之間的時(shí)序,以保證正常的數(shù)字電路運(yùn)行。而晶振是基于電學(xué)特性的無(wú)源元器件,利用晶體振蕩的方式來(lái)產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩信號(hào)。
二 .RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片分類(lèi)
按照總線接口劃分,有12C和SPI兩類(lèi)接口RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片,12C接口芯片型號(hào)
1. XBLW DS1307是一款低功耗,具有56字節(jié)非失性RAM的全BCD碼時(shí)鐘日歷實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片.地址和數(shù)據(jù)通過(guò)兩線雙向的串行總線傳輸.芯片可提供秒,分,小時(shí),天數(shù),日期,月份,年份等信息.每一個(gè)月的天數(shù)能自動(dòng)調(diào)整,并具有閏年補(bǔ)償功能. AM/PM 標(biāo)志位決定時(shí)鐘工作于24小時(shí)或12小時(shí)模式.芯片有一個(gè)內(nèi)置的電源感應(yīng)電路,具有掉電檢測(cè)和電池切換功能。
主要特性:
● 工作電壓:主電源電壓4.5~5.5V,電池電壓2.0~3.5V
● 功耗:電池供電、備份模式時(shí)<500nA
● 接口:I2C,最大速率100kbps
● 可編程方波輸出
● 電源自動(dòng)切換、失效檢測(cè)
● 內(nèi)置56字節(jié)大小、支持電池備份的RAM
● 封裝:SOP-8 DIP-8
與Arduino的連接
采用I2C接口與Arduino連接。SQW/OUT腳亦為開(kāi)漏(open-drain)設(shè)計(jì),
需要接上拉電阻。
XBLW DS1307應(yīng)用電路原理圖
2. XBLW PCF8563是芯伯樂(lè)推出的一款工業(yè)級(jí)內(nèi)含I2C 總線接口功能的具有極低功耗的 多功能時(shí)鐘/日歷芯片。XBLW PCF8563 的多種報(bào)警功能、定時(shí)器功能、時(shí)鐘輸出功能以及中斷輸出功能能完成各種復(fù)雜的定時(shí)服務(wù),甚至可為單片機(jī)提供看門(mén)狗功能。是一款性?xún)r(jià)比極高的時(shí)鐘芯片,它已被廣泛用于電表、水表、氣表、電話(huà)、傳真機(jī)、便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領(lǐng)域。
主要特征有:
● 寬電壓范圍 2.5~5.5V, 復(fù)位電壓標(biāo)準(zhǔn)值Vlow=0.9V。
● 超低功耗:典型值為6 uA (VDD=3.0V,Tamb=25℃
● 四種報(bào)警功能和定時(shí)器功能。
● 內(nèi)含復(fù)位電路、振蕩器電容和掉電檢測(cè)電路。
● 開(kāi)漏中斷輸出。
● 封裝;sop-8 TSSOP-8
XBLW PCF8563應(yīng)用電路原理圖
3. SPI總線接口RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片XBLW DS1302
芯片包含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。它通過(guò)簡(jiǎn)單的串行接口與微處理器通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷提供秒、分、小時(shí)、日、月、星期和年的信息。對(duì)于少于31天的月份,月末日期會(huì)自動(dòng)調(diào)整,包括閏年的更正。時(shí)鐘以24小時(shí)制或12小時(shí)制運(yùn)行,帶有上午/下午指示器。
主要特征:
● 31 x 8 位 通用暫存 RAM
● 實(shí)時(shí)時(shí)鐘計(jì)算年、月、日、時(shí)、分、秒、星 期,直到 2100 年,并有閏年調(diào)節(jié)功能
● 31 x 8 位 通用暫存 RAM
● 串行輸入輸出,使管腳數(shù)最少
● 2.0V 至 5.5V 寬電壓范圍操作
● 在 2.0V 時(shí)工作電流小于 300nA 讀寫(xiě)時(shí)鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時(shí)有單字節(jié)或多字節(jié)(脈沖串模式)數(shù)據(jù)傳送方式
● 8 管腳 DIP 封裝或可選的 8 管腳表面安裝 SOP 封裝
● 簡(jiǎn)單的 3 線接口 與 TTL 兼容 (VCC = 5V) 可選的
● 工業(yè)溫度范圍:0C to +85°C
XBLW DS1302備用電源電路
XBLW DS1302無(wú)備用電源電路
XBLW DS1302可以用于數(shù)據(jù)記錄,特別是對(duì)某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的記錄,能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時(shí)間同時(shí)記錄。這種記錄對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)測(cè)控系統(tǒng)結(jié)果的分析及對(duì)異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的原因的查找具有重要意義。
總結(jié)起來(lái),RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片是一種集成電路芯片,主要用于提供高精度的時(shí)間和日期信息。它具備精確計(jì)時(shí)、時(shí)鐘調(diào)節(jié)和電源管理等功能,被廣泛應(yīng)用在各種電子設(shè)備中。通過(guò)RTC芯片,可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備時(shí)間的同步、電源的管理和工作時(shí)間的控制,提高設(shè)備的使用效率和能源利用率。