ما هي ساعات الوقت الحقيقي؟
ساعات الوقت الحقيقي (RTC) ، كما يوصي الاسم ، هي وحدات الساعة. ساعة الوقت الحقيقي DS1307 (RTC) IC هو جهاز ذو 8 أسنان يستخدم واجهة I2C. DS1307 عبارة عن ساعة / تقويم منخفض الطاقة مع 56 بايت من البطارية الاحتياطية SRAM. توفر الساعة / التقويم بيانات مؤهلة للثواني والدقائق والساعات واليوم والتاريخ والشهر والسنة. يتم تعديل تاريخ انتهاء كل شهر تلقائيًا ، خاصةً للأشهر التي تقل مدتها عن 31 يومًا.
وهي متوفرة كدوائر متكاملة (ICs) وتشرف على التوقيت مثل الساعة وتعمل أيضًا مثل التقويم. الميزة الرئيسية لـ RTC هي أن لديهم ترتيبًا احتياطيًا للبطارية يحافظ على تشغيل الساعة / التقويم حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي. مطلوب تيار قليل بشكل استثنائي للحفاظ على حركة RTC. يمكننا العثور على RTCs في العديد من التطبيقات مثل الأنظمة المضمنة واللوحات الأم للكمبيوتر ، وما إلى ذلك في هذه المقالة سنرى حول إحدى ساعات الوقت الحقيقي (RTC) ، أي DS1307.
وصف دبوس DS1307:
دبوس 1 ، 2: وصلات لبلورة الكوارتز القياسية 32.768 كيلوهرتز. تم تصميم دائرة المذبذب الداخلي للتشغيل مع بلورة لها سعة تحميل محددة تبلغ 12.5pF. X1 هو المدخل إلى المذبذب ويمكن بدلاً من ذلك توصيله بمذبذب خارجي 32.768 كيلوهرتز. ناتج المذبذب الداخلي ، X2 ينجرف إذا تم توصيل مذبذب خارجي بـ X1.
دبوس 3 : إدخال البطارية لأي خلية ليثيوم قياسية 3 فولت أو مصدر طاقة آخر. يجب أن يكون جهد البطارية بين 2 فولت و 3.5 فولت للتشغيل المناسب. يتم تعيين الجهد الاسمي لنقطة حماية الكتابة التي يتم فيها رفض الوصول إلى RTC وذاكرة الوصول العشوائي للمستخدم بواسطة الدوائر الداخلية على أنه 1.25 × VBAT اسمي. ستعمل بطارية الليثيوم التي تبلغ سعتها 48 مللي أمبير في الساعة أو أكثر على الاحتفاظ بنسخة احتياطية من DS1307 لأكثر من 10 سنوات في حالة عدم وجود طاقة عند 25 درجة مئوية. تم التعرف على UL لضمان عدم وجود تيار الشحن العكسي عند استخدامه كجزء من بطارية الليثيوم.
دبوس 4: أرض.
دبوس 5: إدخال / إخراج البيانات التسلسلية. المدخلات / المخرجات للواجهة التسلسلية I2C هي SDA ، وهي عبارة عن استنزاف مفتوح وتتطلب مقاومة سحب ، مما يسمح بجهد سحب يصل إلى 5.5 فولت. بغض النظر عن الجهد على VCC.
دبوس 6: إدخال الساعة التسلسلية. إنه مدخل ساعة واجهة I2C ويستخدم في مزامنة البيانات.
دبوس 7: موجة مربعة / سائق الإخراج. عند التمكين ، يتم ضبط بت SQWE على 1 ، يخرج طرف SQW / OUT واحدًا من أربعة ترددات موجة مربعة (1 هرتز ، 4 كيلو هرتز ، 8 كيلو هرتز ، 32 كيلو هرتز). هذا أيضًا استنزاف مفتوح ويتطلب مقاومة سحب خارجية. يتطلب تطبيق إما Vcc أو Vb لتشغيل SQW / OUT ، بجهد سحب مسموح به يبلغ 5.5 فولت ويمكن تركه عائمًا ، إذا لم يتم استخدامه.
دبوس 8: مصدر الطاقة الأساسي. عندما يتم تطبيق الجهد ضمن الحدود العادية ، يمكن الوصول إلى الجهاز بالكامل ويمكن كتابة البيانات وقراءتها. عند توصيل مصدر احتياطي بالجهاز وكان VCC أقل من VTP ، يتم منع القراءة والكتابة. ولكن عند الفولتية المنخفضة ، لا تزال وظيفة ضبط الوقت تعمل.
سمات:
- إشارة خرج موجة مربعة قابلة للبرمجة
- الكشف التلقائي عن انقطاع التيار الكهربائي وتبديل الدوائر
- يستهلك أقل من 500 أمبير في وضع النسخ الاحتياطي للبطارية مع تشغيل المذبذب
- متوفر في 8-pin DIP أو SOIC
- الاعتراف بمختبر الوكلاء (UL)
- تحسب ساعة الوقت الفعلي (RTC) الثواني والدقائق والساعات وتاريخ الشهر والشهر ويوم الأسبوع والسنة مع تعويض سنة كبيسة صالح حتى 2100
- ذاكرة عشوائية 56 بايت غير متطايرة لتخزين البيانات
- واجهة ثنائية الأسلاك (I2C)
باستخدام DS1307 تتم كتابة وقراءة سجلات هذه الشريحة. تحتوي الذاكرة على كافة سجلات 8 بت DS1307 64 معالجة من 0 إلى 63 (من 00H إلى 3FH النظام الست عشري). يتم استخدام السجلات الثمانية الأولى لتسجيل الساعة ، ويمكن استخدام 56 شاغرة المتبقية لأن ذاكرة الوصول العشوائي تحتوي على متغير مؤقت إذا رغبت في ذلك. تحتوي السجلات السبعة الأولى على معلومات حول وقت الساعة بما في ذلك: الثواني والدقائق والساعات والثانوية والتاريخ والشهر والسنة. يشتمل DS1307 على عدة مكونات مثل دوائر الطاقة ودوائر المذبذب ووحدة التحكم المنطقية ودائرة واجهة I2C وسجل مؤشر العنوان (أو RAM). دعونا نرى عمل DS1307.
عمل DS1307:
في الدائرة البسيطة ، يتم توصيل المدخلين X1 و X2 بمذبذب بلوري 32.768 كيلو هرتز كمصدر للرقاقة. يرتبط VBAT بثقافة إيجابية لشريحة بطارية 3 فولت. طاقة Vcc لواجهة I2C هي 5 فولت ويمكن إعطاؤها باستخدام ميكروكنترولر. إذا لم يتم منح مصدر الطاقة Vcc ، فقم بالقراءة ويتم منع عمليات الكتابة.
شروط START و STOP مطلوبة عندما يريد الجهاز إنشاء اتصال بجهاز في شبكة I2C.
- من خلال توفير رمز تعريف الجهاز وعنوان التسجيل ، يمكننا تنفيذ شرط START للوصول إلى الجهاز.
- يمكن الوصول إلى السجلات بترتيب تسلسلي حتى يتم تنفيذ شرط STOP
حالة START و STOP عندما يظهر اتصال DS1307 I2C مع المتحكم الدقيق في الشكل أدناه.
تم تكوين الجهاز المذكور في الشكل أدناه. يحتوي DS1307 على ناقل ثنائي الأسلاك متصل بمنافذ إدخال / إخراج في DS5000: SCL - P1.0 ، SDA - P1.1. الخامسDDالجهد هو 5 فولت ، صص= 5KΩ و DS5000 عن طريق بلورة 12 ميجا هرتز. يمكن أن يكون الجهاز الثانوي الآخر أي جهاز آخر يتعرف على بروتوكول السلكين ، مثل مقياس الحرارة الرقمي DS1621 والترموستات. تمت مهارة الواجهة مع D5000 باستخدام أجهزة وبرامج DS5000T Kit. تسمح مجموعات التطوير هذه باستخدام الكمبيوتر كمحطة غبية باستخدام منافذ DS5000 التسلسلية لاستبدال بضع كلمات بلوحة المفاتيح والشاشة. 
ترتيب ناقل نموذجي ثنائي الأسلاك ، تم تعريف بروتوكول الناقل التالي أثناء تبادل المعلومات ، يجب أن يظل خط البيانات مستقرًا كلما كان خط الساعة مرتفعًا. سيتم تفسير التغييرات في خط البيانات أثناء ارتفاع خط الساعة على أنها إشارات تحكم.
وفقًا لذلك ، تم تحديد شروط الحافلة التالية:
ابدأ نقل البيانات : تغيير في حالة خط البيانات من الأعلى إلى الأدنى ، بينما يكون خط الساعة مرتفعًا ، يحدد شرط START.
وقف نقل البيانات : تغيير في حالة خط البيانات من الأقل إلى الأعلى ، بينما يكون خط الساعة مرتفعًا ، يحدد حالة STOP.
بيانات صالحة : تمثل حالة خط البيانات بيانات صالحة عندما يكون خط البيانات ، بعد شرط START ، مستقرًا طوال الفترة العالية لإشارة الساعة. يجب تغيير البيانات الموجودة على الخط خلال الفترة المنخفضة لإشارة الساعة. هناك نبضة ساعة واحدة لكل بت من البيانات.
يبدأ كل نقل بيانات بشرط START وينتهي بشرط STOP. عدد بايتات البيانات المنقولة بين شروط START و STOP غير محدودة ، ويتم تحديدها بواسطة الجهاز الرئيسي. يتم نقل المعلومات حسب البايت ويقر كل مستقبل بتسعة بتة.
رصيد الصورة
- مصدر الصورة المشفرة tbn0.gstatic
