Часы реального времени

Сформулируем задачу следующим образом:

Построим устройство, выводящее через каждые интервалы времени на текстовый дисплей значиния реального времени и календаря.

Принципиальная электрическая схема

При построении устройства используется МК Atmega 128, интегральная схема часов реального времени (RTC) DS1307 и текстовый монитор 2Х16 LCD, рассмотренный нами в предидущем параграфе.

Интегральная схема DS1307

Часы реального времени с последовательным интерфейсом DS1307 - это двоично-десятичные часы-календарь, включающие 56 байтов энергонезависимой статической ОЗУ. Адреса и данные передаются последовательно по двухпроводной двунаправленной шине TWI. Часы-календарь отсчитывают секунды, минуты, часы, день, дату, месяц и год. Последняя дата месяца автоматически корректируется для месяцев с количеством дней меньше 31, включая коррекцию високосного года. Часы работают как в 24-часовом, так и в 12-часовом режимах с индикатором AM/PM. DS1307 имеет встроенную схему наблюдения за питанием, которая обнаруживает перебои питания и автоматически переключается на питание от батареи.

Блок-схема на Рис. 1 показывает основные элементы RTC с последовательным интерфейсом.

Описание выводов

V_CC, GND - на эти выводы подается питание.

V_CC - это вход +5 В. Когда питающее напряжение выше 1.25 * V_BAT, устройство полностью доступно, и можно выполнять чтение и запись данных. Когда к устройству подключена батарея на 3 В, и V_CC ниже, чем 1.25 * V_BAT, чтение и запись запрещены, однако функция отсчёта времени продолжает работать. Как только V_CC падает ниже V_BAT, ОЗУ и RTC переключаются на батарейное питание V_BAT.

V_BAT - вход для любой стандартной трёхвольтовой литиевой батареи или другого источника энергии. Для нормальной работы DS1307 необходимо, чтобы напряжение батареи было в диапазоне 2.0 ... 3.5 В. Литиевая батарея с ёмкостью 48 мА/ч или более при отсутствии питания будет поддерживать DS1307 в течение более 10 лет при температуре 25°C.

SCL (Serial Clock Input - вход последовательных синхроимпульсов) - используется для синхронизации данных по последовательному интерфейсу.

SDA (Serial Data Input/Output - вход/выход последовательных данных) - вывод входа/выхода для двухпроводного последовательного интерфейса. Вывод SDA - с открытым стоком и требует внешнего нагрузочного резистора.

SQW/OUT (Square Wave/Output Driver - сигнал с прямоугольными импульсами) - когда включен, т.е. бит SQWE установлен в 1, вывод SQW/OUT выдаёт прямоугольные импульсы с одной из четырёх частот (1 Гц, 4 кГц, 8 кГц, 32 кГц). Вывод SQW/OUT - с открытым стоком и требует внешнего подтягивающего резистора. SQW/OUT будет работать как при питании от V_CC, так и при питании от V_BAT.

X1, X2 - выводы для стандартного кварцевого резонатора с частотой 32.768 кГц. Схема внутреннего тактового генератора разработана для работы с кварцевым резонатором.