Maxim DS3231實(shí)時(shí)時(shí)鐘應(yīng)用筆記、使用指南、FAQ全集

編者按：Maxim Integrated新型實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC) DS3231，內(nèi)部集成了TCXO、RTC和32.768kHz晶體，并采用低成本、標(biāo)準(zhǔn)型、16引腳SOIC封裝。在-40°C至+85°C溫度范圍內(nèi)，計(jì)時(shí)精度為±2分鐘/年。這一出色性能使DS3231成為當(dāng)前要求高計(jì)時(shí)精度應(yīng)用的最佳解決方案。而RTC的其它集成功能也擴(kuò)展了系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，適合那些對(duì)計(jì)時(shí)精度要求極高的應(yīng)用。應(yīng)用包括：服務(wù)器、電表、安防及門禁控制系統(tǒng)、車隊(duì)管理、遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航裝 置、POS終端以及ATM。

除計(jì)時(shí)精度高之外，DS3231還具有一些其它功能, 這些功能擴(kuò)展了系統(tǒng)主機(jī)的附加功能和選擇范圍。該器件內(nèi)部集成了一個(gè)非常精確的數(shù)字溫度傳感器，可通過(guò)I²C* 接口對(duì)其進(jìn)行訪問(如同時(shí)間一樣)。這個(gè)溫度傳感器的精度為±3°C。片上控制電路可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電源檢測(cè)，并管理主電源和備用電源(即低壓電池)之間的電源 切換。如果主電源掉電，該器件仍可繼續(xù)提供精確的計(jì)時(shí)和溫度，性能不受影響。當(dāng)主電源重新加電或電壓值返回到容許范圍內(nèi)時(shí)，片上復(fù)位功能可用來(lái)重新啟動(dòng)系 統(tǒng)微處理器。

典型工作電路

DS3231 RTC主要指標(biāo)

Device NameExtremely Accurate Real-Time Clock_TCXO_CrystalPackage Size16-Pin, 300 mil SOICOperating Voltage (V)2.3 to 5.5Timekeeping Accuracy (over temp)± 3ppm (-40 degrees Celsius to +85 degrees Celsius)
± 1ppm (0 to +40 degrees Celsius)Current Consumption (µA)1.5 (typ); 4.0 (max)

立即下載DS3231數(shù)據(jù)手冊(cè)：DS3231中文數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

【應(yīng)用筆記】

DS323x系列實(shí)時(shí)時(shí)鐘性能比較

Maxim是實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)產(chǎn)品的引領(lǐng)者, 多數(shù)情況下，RTC的精度主要取決于晶振頻率隨溫度的變化。因此，對(duì)晶體進(jìn)行高精度的溫度補(bǔ)償能夠提高這些器件的時(shí)鐘精度。

本文列出了幾款RTC (DS3231、DS3232、DS3234、DS32B35和DS32C35)的性能差異，幫助用戶查找合適的器件。本還重點(diǎn)討論了內(nèi)置MEMS諧振器的DS3231M，用于替代晶振方案。

DS323x高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘的功耗考慮

DS3231/DS3232通過(guò)設(shè)置溫度更新周期，能夠在保持較高時(shí)鐘精度的同時(shí)大大降低器件的電流損耗。DS3231在整個(gè)工業(yè)溫度范圍內(nèi)(-40°C至+85°C)提供±3.5ppm的精度。器件每隔64秒(64s)測(cè)量一次溫度，通過(guò)調(diào)節(jié)晶體的負(fù)載電容，使其在指定溫度達(dá)到0ppm的精度，最終達(dá)到提高時(shí)鐘精度的目的。

DS3231與8051微控制器的接口

本應(yīng)用筆記介紹了DS3231與8051微控制器的連接方式，并提供了一個(gè)基本的接口程序。本文采用的微控制器是DS2250，軟件用C語(yǔ)言編寫。其中包括DS3231與8051微控制器接口的硬件電路和軟件例程。

【使用指南】

DS3231年誤差小于1分鐘高精度時(shí)鐘的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

在這篇文章中，我們重點(diǎn)介紹高精度時(shí)鐘電路DS3231的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。在DS1302普及型時(shí)鐘芯片，晶體均需外置，由于晶體的離散性，很難選擇到精度很高的器件，同時(shí)也沒有溫度補(bǔ)償電路，不同的溫度環(huán)境下，晶體的特性也在變化，直接影響著時(shí)鐘的振蕩頻率，較大的誤差在所在所難免，這對(duì)有相對(duì)精確時(shí)鐘要求的應(yīng)用場(chǎng)合是個(gè)理想的選擇。

基于DS3231的高精度時(shí)鐘接口設(shè)計(jì)

為避免電路系統(tǒng)在上電或斷電后出現(xiàn)計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確的異常狀況，提出采用高精度時(shí)鐘芯片DS3231的解決方案。本文介紹DS3231的特點(diǎn)、工作原理以及引腳功能，設(shè)計(jì)其與微控制器進(jìn)行通信時(shí)的軟件、硬件接口，并給出相應(yīng)的原理圖與流程圖，此方案對(duì)DS3231在一般的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中具有通用性。

DS3231控制寄存器的說(shuō)明

DS3231是一個(gè)低功耗、低成本、高精度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，在0--40度的條件下，據(jù)說(shuō)精度可以達(dá)到2PPM，DS3231內(nèi)部共有19個(gè)寄存器，其中前14個(gè)都是用于存儲(chǔ)時(shí)間信息和鬧鐘信息的，后面的5個(gè)用于控制這顆芯片，偏移地址從0eh開始，本文僅說(shuō)明后面的5個(gè)控制寄存器的使用方法。

【DS3231問題解答】

DS3231的RST有何作用？如何才能將DS3231的時(shí)間復(fù)位為默認(rèn)值？

答: DS3231的RST是一個(gè)漏極開路的輸入輸出，該引腳有兩個(gè)作用：1）當(dāng)電源電壓下降到低于VPF時(shí)，RST輸出為低，為外部器件提供一個(gè)復(fù)位信 號(hào)。2）還可以連接一個(gè)外部按鍵，此時(shí)，DS3231監(jiān)視該引腳狀態(tài)，當(dāng)變低時(shí)，內(nèi)部電路將RST變?yōu)榈碗娖?，為外部按鍵提供去抖。 將時(shí)間復(fù)位為默認(rèn)值的方法有三種·····

DS3231時(shí)鐘芯片的時(shí)序問題

我把時(shí)序都改了好幾遍了，還是不行！電源我用的是5V。資料上說(shuō)最大電壓是5.5，所以我想我應(yīng)該不會(huì)把它燒壞，但是始終就是連接不上，收不到ACK，用過(guò)的給點(diǎn)指點(diǎn)……

DS3231能不能用5v供電呀，我用5v供電時(shí)，怎么時(shí)間會(huì)不準(zhǔn)？

我的供電電源是5v的，數(shù)據(jù)手冊(cè)上也說(shuō)DS3231的電源范圍在2.3~5.5V，但是我用5v供電的時(shí)候時(shí)鐘走時(shí)不準(zhǔn)，這是為什么？DS3231是內(nèi)置晶振，所以可以排除晶振的影響，難道真的是電源的原因！