Направи си сам RTC модул (DS1307) за Arduino

В тази статия ще разгледаме нюансите от листа с данни, които ще помогнат за по-точно измерване на времето и ще съберем пълноценен модул с часовник, с удобен извод за свързване към Arduino, като вземем предвид всички тези параметри.

Запознайте се с новия модул от раздела със собствените си ръце - DS1307 часовник в реално време

Характеристики на чипа:

Преброяване на реалното време в секунди, минути, часове, дати на месеца, месеци, дни от седмицата и години, като се вземе предвид височината на текущата година до 2100 g.
56 байта енергонезависима RAM за съхранение на данни
2-жичен сериен интерфейс
Програмируем генератор с квадратни вълни. Може да изведе 1HZ, 4.096KHZ, 8.192KHZ и 32.768KHZ.
Автоматично откриване на изключване на главното захранване и резервна връзка
24-часов и 12-часов режим
Консумация не повече от 500 nA при захранване от резервна батерия при температура 25 ° C

Микросхемата се предлага в осем-пинови опаковки. Разписката е еднаква за всички. По-долу са редовете от листа с данни за пълнота.

Описание на щифта
Vcc, GND - тези щифтове се захранват.
Vcc - това е вход +5 V. Когато захранващото напрежение е по-високо от 1,25 * VBAT, устройството е напълно достъпно и данните могат да се четат и записват. Когато към устройството е свързана 3V батерия и Vcc е по-ниска от 1,25 * VBAT, четенето и писането е забранено, но функцията за синхронизиране продължава да работи. Веднага след като Vcc падне под VBAT, RAM и RTC преминават към VBAT, захранван от батерии.
VBAT - вход за всяка стандартна 3-волтова литиева батерия или друг източник на захранване. DS1307 изисква напрежението на батерията да бъде в диапазона 2.0 за нормална работа. 3,5 V. Литиевата батерия с капацитет 48 mAh или повече ще поддържа DS1307 при липса на захранване.
над 10 години при 25 ° C.
SCL (Serial Clock Input) - използва се за синхронизиране на данни през серийния интерфейс.
SDA (Сериен вход/изход за данни) - входно-изходен щифт за двужилен сериен интерфейс. SDA щифтът е с отворен източник и изисква външен издърпващ резистор.

SQW/OUT (Драйвер за квадратна вълна/изход - сигнал за квадратна вълна) - когато е активиран, т.е. битът SQWE е настроен на 1, щифтът SQW/OUT извежда импулси с квадратна вълна на една от четирите честоти (1 Hz, 4 kHz, 8 kHz, 32 kHz). Щифтът SQW/OUT е с отворен дренаж и изисква външен изтеглящ резистор. SQW/OUT ще работи както при захранване от Vcc, така и при захранване от VBAT.
X1, X2 - проводници за стандартен кварцов резонатор с честота 32,768 kHz. Вътрешната тактова схема е проектирана да работи с кристален резонатор с входен капацитет 12,5 pF.

От горното може да се подчертае една много важна подробност. За точност е необходимо да използвате часовник кварц с точно входящ капацитет 12,5 pF(кварцовите кристали от дънни платки са добре пригодени). Ако се задълбочите в листа с данни, можете да намерите информация, която кварцовите крака трябва да бъдат затворени с правоъгълник, свързан със земята, а кварцовото тяло трябва да бъде свързано със земята.

Модулите са добре направени, но не ги повтарях. За себе си реших да ги модернизирам, или по-точно да ги изостря, за да отговарят на моите нужди.

1) Няма да използвам щифта SQW/OUT, модулът е предназначен само за синхронизиране.
2) Направете модула по-компактен, като използвате SMD компоненти.
3) И най-важното, вместо стандартни щифтове за свързване, премахнете съединителите по краищата на платката, като по този начин направите възможно свързването на модула към Arduino с помощта на системата "щит".

Процес на изграждане

Както вече споменахме, за по-точна работа на модула е необходимо кварцовият корпус да се свърже със земята и също така да се запоят краката му в непосредствена близост до краката на микросхемата. Нанасяме кварц върху дъската, прокарваме през краката, както и жицата, която ще свързва кутията със земята през отворите от предната страна на дъската. След запояване на контактите, обърнете предната страна към себе си и отчупете останалите парчета.

Снимка на запоения модул.

Статия за свързването на този модул и примери за програмен код можете да намерите тук.

Снимка на докинг модула с "Arduino PRO zelectro edition" на щитовата система.

Архивът съдържа шаблон за LUT и списък с части.

Отваряне на изображението => Печат => Цяла страница

За да се улесни разпаяването на smd компоненти на гърба на дъската, където няма маркировка, ще дам снимка.