【雕爷学编程】Arduino动手做(84)---DS1307时钟模块2

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37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手试试多做实验,不管成功与否,都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题,希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
实验八十四:DS1307时钟模块 Tiny RTC I2C模块 24C32存储器 时钟(带电池)

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知识点:DS1307芯片与DS1307时钟模块
一、DS1307芯片
1、DS1307是美国DALLAS公司推出的I2C总线接口实时时钟芯片,它可独立于 CPU工作,不受CPU主晶振及其电容的影响,且计时准确,月累积误差一般小于10秒。芯片还具有主电源掉电情况下的时钟保护电路,DS1307的时钟靠后备电池维持工作,拒绝CPU对其读出和写入访问。同时还具有备用电源自动切换控制电路,因而可在主电源掉电和其它一些恶劣环境场合中保证系统时钟的定时准确性。DS1307具有产生秒、分、时、日、月、年等功能,且具有闰年自动调整功能。同时,DS1307芯片内部还集成有一定容量、具有掉电保护特性的静态RAM,可用于保存一些关键数据。

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2、DS1307的功能框图

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3、DS1307主要特点
(1)56字节非失性的RAM
(2)两线串行接口
(3)可编程方波输出信号
(4)自动电源故障检测和开关电路
(5)在电池备份模式下,功耗小于500nA
(6)工业级的工作温度: -40°C到+85°C
(7)8脚DIP和SOIC封装
(8)可对秒,时,分,每月的天数,月份,每周的天数进行计数,并具有闰年补偿功能,计年上限为2100年。
(9)通过美国保险商实验室 (UL) 认可。

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4、DS1307 的典型应用电路
IC 具有 SCL(串行时钟)和 SDA(串行数据)引脚,用于与 CPU 通信,这两个引脚都必须使用电阻拉高。IC 可以通过在 Vcc 引脚上提供 5V 电压来供电,当电源发生故障时,它会自动切换到电池供电模式,在这种模式下,它会通过连接到引脚 Vbat 和地的锂电池来获取电源。

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X1、X2引脚用于连接晶振;通常使用 32.7KHz 石英晶体。SQW 引脚用于提供可编程频率范围为 1Hz、4KHz、8KHZ 或 32KHz 的 PWM 方波。该引脚还需要一个上拉电阻。CPU 和 RTC IC 之间的数据只能通过 I2C 协议进行交换。读写都是通过这种通信发生的。IC 可以提供诸如实时时钟计数秒、分钟、小时、月份日期、月份、星期几和年份等详细信息,闰年补偿有效至 2100。

5、DS1307引脚与配置

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附:DS1307芯片相关技术资料
https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1307.pdf

二、DS1307时钟模块

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1、模块特色
(1)采用DS1307 I2C实时时钟芯片(RTC)
(2)使用24C32 32K I2C EEPROM存储器
(3)采用LIR2032可充电锂电池,并带充电电路
(4)解决DS1307带备用电池不能读写的问题。
(5)充满电后,能提供DS1307计时1年。
(6)设计小巧,27mm28mm8.4mm
(7)引出DS1307的时钟引脚,为单片机提供时钟信号。
(8)可以级联其他I2C设备。

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2、模块电原理图

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3、32kHz 晶体振荡器
DS1307 芯片需要 32KHz 的外部晶体振荡器来运行(计时)。 因此,RTC 模块自带了一个 32KHz 的外部晶振。但是这个32KHz晶振存在一个问题,就是环境温度的变化会影响晶振的振荡频率。 外部晶体振荡频率 32KHz 的这种变化可以忽略不计。 但从长远来看,它显示出错误。 它每月提供 2-3 分钟的时钟漂移。

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4、板载 24C32 EEPROM
DS1307 RTC 模块还包含板载 24C32 EEPROM。该 EEPROM 可以存储 32 个字节,并且具有有限的读写操作。当我们想将 RTC 模块用于基于警报的项目时,我们可以使用此内存来节省时间。例如,我们想在每天早上 8:00 设置闹钟。我们可以将这个时间值保存到 EEPROM 中,只要时间与这个保存的值匹配,就会启动警报。这些 EEPROM 芯片还通过 I2C 总线与微控制器或 Arduino 进行通信。因此,它与 DS1307 共享相同的 I2C 总线。不同的从机地址分配给 EEPROM(o 0x50 Hex)和 DS1307 芯片,以便在同一 I2C 总线上与它们通信。

5、备用电池
在 RTC 模块的背面,有一个用于连接 CR2032 线圈单元的支架。即使在连接到 DS1307 的主电源发生故障时,该备用电池也可用于保持时间准确。该芯片包含一个电源感应电路,用于感应主电源,每当主电源关闭时,它就会切换到备用线圈单元。

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6、DS1307 RTC 模块引脚
下图显示了引脚分配图。 该模块共有 7 个引脚,其中两个是电源引脚,两个是用于 I2C 通信总线的 SCL 和 SDA 引脚。

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转载自blog.csdn.net/weixin_41659040/article/details/132353748
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