DS1302: पिन फ़ंक्शन, संचालन और उपयोग का सिद्धांत

सूची

DS1302 अवलोकन

DS1302 अमेरिकी डलास कंपनी द्वारा निर्मित एक उच्च-प्रदर्शन, कम-शक्ति वास्तविक समय की क्लॉक चिप है।इसमें स्टेटिक रैम के 31 बाइट्स हैं और एसपीआई थ्री-वायर इंटरफ़ेस के माध्यम से सीपीयू के साथ संचार करता है।यह चिप फट मोड का समर्थन करती है और एक समय में घड़ी के संकेतों और रैम डेटा के कई बाइट्स प्रसारित कर सकती है।रियल-टाइम क्लॉक फ़ंक्शन सेकंड, मिनट, घंटे, दिन, सप्ताह, महीने और वर्ष की जानकारी प्रदान करता है।जब महीने में दिनों की संख्या 31 दिनों से कम हो जाती है, तो यह स्वचालित रूप से समायोजित हो सकता है और एक लीप वर्ष मुआवजा फ़ंक्शन होता है।DS1302 में एक विस्तृत ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज है और यह 2.5 और 5.5V के बीच काम कर सकता है।यह मुख्य बिजली की आपूर्ति और बैकअप बिजली की आपूर्ति सहित एक दोहरी बिजली आपूर्ति प्रणाली को अपनाता है, और बैकअप बिजली की आपूर्ति की चार्जिंग विधि को सेट करने की अनुमति देता है, इस प्रकार ट्रिकल करंट के साथ बैकअप बिजली की आपूर्ति को चार्ज करने की क्षमता होती है।

विकल्प और समकक्ष:

• DS1302+

• DS1302N

• DS1302S

DS1302 के लक्षण

DS1302 में निम्नलिखित प्रमुख विशेषताएं हैं:

कम बिजली की खपत डिजाइन: चिप एक कम बिजली की खपत डिजाइन को अपनाती है, इसलिए यह बैटरी द्वारा संचालित होने पर लंबे समय तक चलने का समय प्रदान कर सकता है।

डेटा रिटेंशन फ़ंक्शन: DS1302 में एक डेटा रिटेंशन फ़ंक्शन होता है, जिसका अर्थ है कि घड़ी और कैलेंडर डेटा को तब भी बनाए रखा जा सकता है जब बिजली कट जाती है, जिससे डेटा विश्वसनीयता और निरंतरता सुनिश्चित होती है।

सरलीकृत इंटरफ़ेस: DS1302 एक सीरियल इंटरफ़ेस (2-तार या 3-तार) के माध्यम से एक माइक्रोकंट्रोलर या अन्य बाहरी उपकरणों के साथ संचार करता है।यह सरलीकृत इंटरफ़ेस वास्तविक समय की घड़ी की कार्यक्षमता को लागू करने के लिए अन्य प्रणालियों के साथ एकीकृत करना आसान बनाता है।

घड़ी और कैलेंडर कार्य: DS1302 सेकंड, मिनट, घंटे, दिनांक, महीने और वर्ष को ट्रैक कर सकता है।यह समय और तारीख को सही रिकॉर्ड करने के लिए पूर्ण घड़ी और कैलेंडर फ़ंक्शन प्रदान करता है।

घड़ी सटीकता: DS1302 एक संदर्भ घड़ी संकेत प्रदान करने के लिए 32.768kHz क्रिस्टल ऑसिलेटर का उपयोग करता है, इसलिए इसमें उच्च घड़ी सटीकता है।यह इसे बहुत छोटे मासिक विचलन के साथ सटीक समय की जानकारी प्रदान करने की अनुमति देता है।

DS1302 की पिन फ़ंक्शंस और संरचना

DS1302 के पिनआउट में, VCC1 बैकअप बिजली की आपूर्ति है, जबकि VCC2 मुख्य बिजली की आपूर्ति है।DS1302 मुख्य बिजली की आपूर्ति बंद होने पर भी निरंतर घड़ी का संचालन सुनिश्चित करता है।यह चिप स्वचालित रूप से VCC1 और VCC2 के बीच वोल्टेज के आधार पर बिजली आपूर्ति विधि का चयन करेगी: जब VCC2 का वोल्टेज VCC1+0.2V से अधिक है, तो DS1302 VCC2 द्वारा संचालित है;जब VCC2 का वोल्टेज VCC1 से कम होता है, तो यह VCC1 द्वारा संचालित होता है।X1 और X2 बाहरी 32.768kHz क्रिस्टल ऑसिलेटर के लिए दोलन स्रोत हैं।RST रीसेट/चिप सेलेक्ट लाइन है।जब RST उच्च सेट किया जाता है, तो यह सभी डेटा ट्रांसफर शुरू कर देगा।RST के कार्यों में मुख्य रूप से दो अंक शामिल हैं: एक नियंत्रण तर्क है, जो पते/कमांड अनुक्रम को शिफ्ट रजिस्टर में भेजने की अनुमति देता है;अन्य एकल-बाइट या मल्टी-बाइट डेटा ट्रांसफर को समाप्त करने के लिए एक साधन प्रदान करना है।डेटा ट्रांसफर प्रक्रिया के दौरान, यदि RST निम्न स्तर पर सेट है, तो डेटा ट्रांसफर को समाप्त कर दिया जाएगा और I/O पिन एक उच्च प्रतिबाधा स्थिति बन जाएगा।पावर-ऑन ऑपरेशन के दौरान, यह सुनिश्चित करने के लिए कि चिप सामान्य रूप से काम करता है, हमें वीसीसी वोल्टेज 2.5 वी तक पहुंचने से पहले आरएसटी को कम रखना चाहिए।उसी समय, RST को केवल तभी उच्च सेट किया जा सकता है जब SCLK कम हो।I/O सीरियल डेटा (द्विदिश) का इनपुट और आउटपुट टर्मिनल है।विशिष्ट कार्य पद्धति को बाद में विस्तार से समझाया जाएगा।SCLK हमेशा इनपुट टर्मिनल होता है और इसका उपयोग सिंक्रोनस डेटा ट्रांसमिशन के लिए किया जाता है।

DS1302 का उपयोग करने के लिए सावधानियां

• उत्तेजना घड़ी आवृत्ति: इसके सामान्य संचालन को प्रभावित करने से बचने के लिए DS1302 की उत्तेजना घड़ी आवृत्ति 100kHz से नीचे होनी चाहिए।

• वोल्टेज स्थिरीकरण: DS1302 इनपुट बिजली की आपूर्ति के वोल्टेज स्थिरता के प्रति भी संवेदनशील है, इसलिए सिस्टम में एक उपयुक्त वोल्टेज स्थिर करने वाले सर्किट को जोड़ा जाना चाहिए।

• तापमान: DS1302 की तापमान कार्य सीमा 0 ° C और 70 ° C के बीच सेट की जाती है।यदि काम का वातावरण तापमान इस सीमा से अधिक है, तो इसका DS1302 के सामान्य संचालन पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है।

• पावर सप्लाई रेंज: DS1302 की सामान्य ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज 2V और 5.5V के बीच है।यदि वोल्टेज इस सीमा से अधिक है, तो यह चिप क्षति या दीर्घकालिक संचालन अस्थिरता का कारण हो सकता है।

• लोड क्षमता: DS1302 आउटपुट सिग्नल की लोड वर्तमान क्षमता सीमित है।यदि बाहरी एलईडी लाइट और अन्य उपकरणों का एक बड़ा भार है, तो उनका सामान्य संचालन प्रभावित हो सकता है।

• एंटी-स्टैटिक: चूंकि DS1302 आमतौर पर एक इलेक्ट्रोस्टैटिक वातावरण में होता है, इसलिए हमें इसे स्थैतिक बिजली द्वारा हस्तक्षेप करने से रोकने के लिए इसी उपाय करने की आवश्यकता है।उदाहरण के लिए, उपयोग से पहले, हमें ग्राउंड वायर को जोड़ने और उपयुक्त एंटी-स्टैटिक दस्ताने और अन्य उपकरण पहनने की आवश्यकता है।

DS1302 की घड़ी रजिस्टर का परिचय

• रजिस्टर 0: उच्चतम बिट सीएच एक क्लॉक स्टॉप फ्लैग है।यह रुकने के बाद 1 है और सामान्य रूप से काम करते समय 0।यदि VCC1 तैर रहा है या बैटरी मर चुकी है, जब हम अगली बार फिर से पावर करते हैं, तो इस बिट को पढ़ें, तो यह बिट 1 होगा। हम इस बिट का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए कर सकते हैं कि क्या घड़ी अभी भी सामान्य रूप से चल रही है, माइक्रोकंट्रोलर सिस्टम को संचालित होने के बाद।शेष 7 उच्च-क्रम अंक दूसरे के दसियों अंक हैं, और कम-क्रम 4 अंक दूसरे के अंक हैं।

• रजिस्टर 1: उच्चतम बिट अप्रयुक्त है।शेष 7 बिट्स के ऊपरी 3 बिट्स मिनट के दसियों अंक होते हैं, और निचले 4 बिट्स मिनट के अंक होते हैं।

• रजिस्टर 2: यदि बिट 7 1 है, तो यह 12-घंटे के प्रारूप का प्रतिनिधित्व करता है, और 0 24-घंटे के प्रारूप का प्रतिनिधित्व करता है;बिट 6 को 0 पर तय किया गया है, और बिट 5 12-घंटे के प्रारूप में सुबह का प्रतिनिधित्व करता है, और 1 दोपहर का प्रतिनिधित्व करता है।24-घंटे के प्रारूप में, यह BIT4 के समान है।साथ में वे घंटे के दसियों अंक का प्रतिनिधित्व करते हैं, और निचले 4 अंक घंटे के अंक का प्रतिनिधित्व करते हैं।

• रजिस्टर 3: उच्च 2 बिट्स 0, बिट 5 और बिट 4 के लिए तिथि के दसियों अंक हैं, और कम 4 बिट्स तारीख के इकाइयों के अंक हैं।

• रजिस्टर 4: उच्च 3 बिट्स को 0 पर तय किया गया है, बिट 4 महीने का दसवां अंक है, और कम 4 बिट्स महीने के अंक हैं।

• रजिस्टर 5: ऊपरी 5 बिट्स को 0 पर तय किया जाता है, और निचले 3 बिट्स सप्ताह के दिन का प्रतिनिधित्व करते हैं।

• रजिस्टर 6: उच्च 4 बिट्स वर्ष के दसियों अंक का प्रतिनिधित्व करते हैं, और कम 4 बिट्स वर्ष के अंक के अंक का प्रतिनिधित्व करते हैं।कृपया विशेष ध्यान दें कि 00 से 99 यहां 2000 से 2099 के वर्षों को संदर्भित करता है।

• रजिस्टर 7: उच्चतम बिट एक लेखन संरक्षण बिट है।यदि यह बिट 1 है, तो किसी अन्य रजिस्टर या 31-बाइट रैम को डेटा लिखना निषिद्ध है।इसलिए, यह बिट डेटा लिखने से पहले 0 पर लिखा जाना चाहिए।

DS1302 कैसे काम करता है?

DS1302 एक वास्तविक समय की घड़ी चिप है जिसका कार्य सिद्धांत मुख्य रूप से ऑसिलेटर और फ्रीक्वेंसी डिवाइडर के संयोजन पर आधारित है।चिप में एक अंतर्निहित 32.768kHz ऑसिलेटर है, जो क्रिस्टल के दोलन के माध्यम से एक स्थिर आवृत्ति संकेत उत्पन्न करता है।इस आवृत्ति सिग्नल को तब एक आवृत्ति विभक्त द्वारा 1Hz समय संदर्भ पल्स में विभाजित किया जाता है।काम शुरू करते समय, DS1302 पावर-ऑन रीसेट सर्किट के माध्यम से अपने आंतरिक रजिस्टरों को इनिशियलाइज़ करता है।बाद में, DS1302 आंतरिक गणना रजिस्टर में थरथरानवाला से 1Hz पल्स आउटपुट को कुंडी लगाने के लिए एक कुंडी का उपयोग करता है।ये काउंटिंग रजिस्टर बीसीडी (बाइनरी कोडित दशमलव) फॉर्म में वर्तमान समय की जानकारी को संग्रहीत करते हैं, जिसमें वर्ष, माह, दिन, घंटे, मिनट और दूसरा शामिल है।इसके अलावा, DS1302 में राइट प्रोटेक्शन फ़ंक्शन भी है।इसे संबंधित नियंत्रण रजिस्टर बिट सेट करके केवल-केवल मोड में रखा जा सकता है, इस प्रकार आकस्मिक संचालन या दुर्भावनापूर्ण परिवर्तनों को रोकता है।डेटा विश्वसनीयता के लिए, DS1302 आंतरिक SRAM (स्टेटिक रैंडम एक्सेस मेमोरी) में काउंटिंग रजिस्टर में डेटा को संग्रहीत करता है।पावर आउटेज की स्थिति में, DS1302 स्वचालित रूप से डेटा के लगातार भंडारण को बनाए रखने के लिए बैटरी बैकअप मोड पर स्विच करता है।जब बाहरी शक्ति को फिर से जोड़ा जाता है, तो DS1302 SRAM से डेटा को पुनः प्राप्त करता है और इसे कुंडी के माध्यम से काउंटिंग रजिस्टर में फिर से लोड करता है, जिससे घड़ी फ़ंक्शन की निरंतरता और सटीकता सुनिश्चित होती है।

DS1302 का संदर्भ सर्किट

DS1302 का मूल सर्किट ऊपर दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।उनमें से, Y2 एक 32.768kHz बाहरी क्रिस्टल ऑसिलेटर है, जो चिप के लिए एक स्थिर घड़ी स्रोत प्रदान करता है;पी 2 एक बैकअप बैटरी है, यह सुनिश्चित करते हुए कि मुख्य बिजली की आपूर्ति बंद होने के बाद चिप जारी हो सकती है;D1 एक डायोड है, जो एक-तरफ़ा चालन भूमिका निभाता है, प्रभावी रूप से मुख्य बिजली आपूर्ति वोल्टेज को बहुत अधिक होने से रोकता है और बैकअप बैटरी को नुकसान पहुंचाता है;R6 एक पुल-अप अवरोधक के रूप में कार्य करता है, जो सिग्नल ट्रांसमिशन की स्थिरता को बढ़ा सकता है।

DS1302 का उपयोग कैसे करें?

DS1302 का उपयोग करने के चरण इस प्रकार हैं:

हार्डवेयर कनेक्शन: DS1302 चिप को मुख्य नियंत्रक से कनेक्ट करें।DS1302 को VCC (3.3V या 5V बिजली की आपूर्ति), GND (ग्राउंड), और डेटा लाइन (DIO), क्लॉक लाइन (SCLK) और रीसेट लाइन (RST) से कनेक्ट करने की आवश्यकता है।

घड़ी सेटिंग: सामान्य कार्य मोड में, घड़ी सेट करने के लिए DS1302 के लिए संबंधित वर्ष, महीने, दिन, घंटे, मिनट और दूसरे डेटा को लिखें।डी एस

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]

1. DS1302 क्या है?

DS1302 एक सटीक घड़ी मॉड्यूल है जिसमें एक वास्तविक समय घड़ी/कैलेंडर और 31 बाइट्स स्टेटिक रैम होते हैं।होस्ट माइक्रोकंट्रोलर के साथ संचार सीरियल I2C इंटरफ़ेस के माध्यम से है।

2. DS1307 और DS1302 के बीच क्या अंतर है?

DS1302 तीन पिन SCLK, I/O (DAT) और CE (RST) का उपयोग करके एक विशेष 3-वायर इंटरफ़ेस के माध्यम से संचार करता है।DS1307 I2C के माध्यम से संचार करता है और इसलिए केवल SDA और SCL की आवश्यकता होती है।

3. DS1302 की आपूर्ति वोल्टेज क्या है?

DS1302 चिप बहुत बिजली कुशल है और 5 साल तक 3 वी लिथियम बैटरी पर चल सकती है।आपूर्ति वोल्टेज 5V है।RTC मॉड्यूल सीरियल I2C संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करता है, जो माइक्रोकंट्रोलर के साथ इस मॉड्यूल के इंटरफेसिंग को बहुत आसान बनाता है।

4. DS1302 RTC मॉड्यूल का कार्य क्या है?

यह RTC DS1302 रियल टाइम क्लॉक मॉड्यूल आपको अपने Arduino या MCU का उपयोग करने के लिए समय / तिथि से संबंधित फ़ंक्शंस का उपयोग करने की अनुमति देता है जैसे: किसी विशिष्ट तिथि / समय पर कार्य शुरू करना या किसी घटना की दिनांक / समय रिकॉर्ड करना या बस समय / दिनांक प्रदर्शित करनाएक उपयोगकर्ता को।