Maxim DS1307Z+T&R實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片中文資料

一、型號(hào)與類(lèi)型

Maxim DS1307Z+T&R是一款由美國(guó)Maxim Integrated Products公司生產(chǎn)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）芯片。該芯片屬于高精度、低功耗的串行I2C接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片系列，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、工業(yè)控制系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。DS1307Z+T&R采用8引腳SOIC封裝，提供了精確的時(shí)間和日期信息，并具有電池備份功能，確保在斷電情況下也能保持準(zhǔn)確的時(shí)間記錄。

　　廠商名稱(chēng)：Maxim

　　元件分類(lèi)：實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片

　　中文描述： 實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)，8引腳，表面貼裝安裝，I2C總線，SOIC封裝，備用電池、日歷、NV RAM功能

　　英文描述： Real Time Clock，Battery Backup，Calendar，Clock，56B RAM，I2C，8-Pin SOIC

　　數(shù)據(jù)手冊(cè)：http://syqqgy.com/data/k01-36894692-DS1307Z+T&R.html

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　　DS1307Z+T&R概述

　　Maxim Integrated Products的DS1307Z+T&R是一款64 x 8串行I2C實(shí)時(shí)時(shí)鐘，采用8引腳SOIC封裝。串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)是一個(gè)低功耗、全二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制(BCD)時(shí)鐘/日歷加上56字節(jié)的NV SRAM。地址和數(shù)據(jù)通過(guò)I2C雙向總線串行傳輸。時(shí)鐘/日歷提供秒、分、小時(shí)、日、日期、月和年信息。對(duì)于少于31天的月份，月末日期會(huì)自動(dòng)調(diào)整，包括閏年的更正。時(shí)鐘以24小時(shí)或12小時(shí)格式運(yùn)行，帶有AM/PM指示器。DS1307具有內(nèi)置電源檢測(cè)電路，可檢測(cè)電源故障并自動(dòng)切換到備用電源。當(dāng)部件由備用電源供電時(shí)，計(jì)時(shí)操作繼續(xù)進(jìn)行。

　　RTC計(jì)算秒、分、小時(shí)、日期、月份、星期幾、帶閏年的年份

　　補(bǔ)償有效期至2100

　　56字節(jié)，電池供電，通用RAM，無(wú)限寫(xiě)入

　　可編程方波輸出信號(hào)

　　與大多數(shù)微控制器的簡(jiǎn)單串行端口接口I2C串行接口

　　低功耗運(yùn)行可延長(zhǎng)備用電池運(yùn)行時(shí)間

　　在振蕩器運(yùn)行的電池備份模式下消耗小于500nA

　　自動(dòng)電源故障檢測(cè)和開(kāi)關(guān)電路

　　工作溫度范圍為0°C至+70°C

　　美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室?(UL)認(rèn)可

　　應(yīng)用

　　時(shí)鐘與計(jì)時(shí)

　　DS1307Z+T&R中文參數(shù)

　　DS1307Z+T&R引腳圖

二、工作原理

DS1307Z+T&R的工作原理基于一個(gè)高精度的32.768kHz晶體振蕩器，該振蕩器作為基準(zhǔn)時(shí)鐘源，確保時(shí)間測(cè)量的高精度。芯片內(nèi)部集成了時(shí)鐘和日歷電路，能夠提供秒、分、時(shí)、日、月、年等全面的時(shí)間和日期信息。此外，DS1307Z+T&R還包含了一個(gè)56字節(jié)的非易失性隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器（NV SRAM），用于存儲(chǔ)時(shí)間、日期和其他配置信息。

DS1307Z+T&R通過(guò)I2C（Inter-Integrated Circuit）總線與外部設(shè)備進(jìn)行通信。I2C總線是一種兩線制串行總線，包括一根數(shù)據(jù)線（SDA）和一根時(shí)鐘線（SCL）。通過(guò)這兩根線，DS1307Z+T&R可以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間、日期的讀寫(xiě)以及其他控制功能。

三、特點(diǎn)

1. 高精度：DS1307Z+T&R采用32.768kHz的晶體振蕩器作為時(shí)鐘源，提供高精度的時(shí)間測(cè)量，正常操作條件下的時(shí)間誤差可以達(dá)到幾秒以?xún)?nèi)。

2. 低功耗：芯片設(shè)計(jì)有低功耗模式，通過(guò)電源管理功能實(shí)現(xiàn)節(jié)能和延長(zhǎng)電池壽命。在待機(jī)模式下，其功耗非常低，適合電池供電和移動(dòng)設(shè)備等應(yīng)用。

3. 電池備份：DS1307Z+T&R內(nèi)部集成了一個(gè)小型鋰電池，當(dāng)主電源中斷時(shí)，電池會(huì)自動(dòng)接管供電，確保時(shí)間信息不丟失。這對(duì)于需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行或在突發(fā)斷電情況下保持時(shí)間準(zhǔn)確性的應(yīng)用非常重要。

4. 多種時(shí)間顯示格式：支持24小時(shí)制和12小時(shí)制的時(shí)間顯示，并可以設(shè)置不同的日期格式（如年月日和月日年），滿(mǎn)足不同國(guó)家和地區(qū)的應(yīng)用需求。

5. 靈活供電：DS1307Z+T&R的供電電壓范圍廣泛，通常為2.0V至5.5V，可以靈活適應(yīng)不同的電源要求。

6. 溫度補(bǔ)償：芯片內(nèi)部集成了溫度傳感器，可以根據(jù)溫度進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，以提高時(shí)間測(cè)量的準(zhǔn)確性。

7. 可編程功能：支持鬧鐘功能和可編程輸出脈沖功能，可以在特定事件發(fā)生時(shí)產(chǎn)生可編程的脈沖信號(hào)，用于觸發(fā)其他設(shè)備或進(jìn)行時(shí)間同步。

四、應(yīng)用

DS1307Z+T&R由于其高精度、低功耗和電池備份等特點(diǎn)，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用：

1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：為計(jì)算機(jī)提供準(zhǔn)確的時(shí)間和日期信息，確保系統(tǒng)日志和文件記錄的準(zhǔn)確性。

2. 通信設(shè)備：在移動(dòng)通信設(shè)備、路由器、交換機(jī)等通信設(shè)備中，DS1307Z+T&R提供精確的時(shí)間同步功能，確保網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性和穩(wěn)定性。

3. 工業(yè)控制系統(tǒng)：在工業(yè)自動(dòng)化和過(guò)程控制系統(tǒng)中，DS1307Z+T&R提供時(shí)間戳和事件記錄功能，幫助監(jiān)控和追蹤生產(chǎn)過(guò)程。

4. 嵌入式系統(tǒng)：在智能家居、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療電子等嵌入式系統(tǒng)中，DS1307Z+T&R提供精確的時(shí)間管理功能，確保設(shè)備按預(yù)定時(shí)間執(zhí)行任務(wù)。

五、參數(shù)

DS1307Z+T&R的主要參數(shù)包括：

• 電源電壓：4.5V至5.5V（典型值為5V），同時(shí)支持2V至3.5V的電池供電（用于備用電源）。

• 工作溫度：0°C至+70°C，適用于大多數(shù)常溫環(huán)境。

• 封裝類(lèi)型：8引腳SOIC封裝，尺寸為5mm x 4mm x 1.5mm，便于表面貼裝。

• 存儲(chǔ)容量：內(nèi)部包含56字節(jié)的非易失性RAM，用于存儲(chǔ)時(shí)間、日期和其他配置信息。

• 接口類(lèi)型：I2C總線接口，支持標(biāo)準(zhǔn)和快速模式，可與大多數(shù)微控制器和其他I2C設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。

• 時(shí)間/日期格式：支持秒、分、時(shí)、日、月、年等全面時(shí)間和日期信息，時(shí)間格式可選24小時(shí)制或12小時(shí)制（帶AM/PM指示器），日期格式可選YY-MM-DD等。

• 時(shí)間精度：在正常工作條件下，DS1307Z+T&R的時(shí)間精度主要由其內(nèi)置的32.768kHz晶體振蕩器決定，通?？蛇_(dá)到每月幾分鐘的誤差范圍內(nèi)。然而，通過(guò)軟件校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償算法，可以進(jìn)一步提高時(shí)間精度。

• 電流消耗：在正常工作模式下，DS1307Z+T&R的電流消耗非常低，具體值取決于操作模式和電源電壓。在典型的5V供電下，工作電流通常小于1μA（微安培），而在I2C通信時(shí)，瞬態(tài)電流可能稍高。在電池備份模式下，由于只有部分電路工作，電流消耗更低，可延長(zhǎng)電池壽命。

• 報(bào)警功能：DS1307Z+T&R提供了可編程的報(bào)警功能，可以設(shè)置最多兩個(gè)報(bào)警時(shí)間。當(dāng)時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)的報(bào)警值時(shí)，芯片會(huì)生成一個(gè)報(bào)警中斷信號(hào)（通過(guò)I2C總線通知主機(jī)），這可以用于喚醒系統(tǒng)、觸發(fā)事件或執(zhí)行定時(shí)任務(wù)。

• 方波輸出：除了I2C通信外，DS1307Z+T&R還提供了一個(gè)可編程的方波輸出引腳（SQW/OUT）。該引腳可以配置為輸出不同頻率的方波信號(hào)，如1Hz、4.096kHz等，用于驅(qū)動(dòng)LCD顯示屏、提供時(shí)鐘信號(hào)或作為其他定時(shí)功能。

• 溫度補(bǔ)償：雖然DS1307Z+T&R內(nèi)部集成了溫度傳感器，但其溫度補(bǔ)償功能主要依賴(lài)于外部應(yīng)用軟件或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)監(jiān)測(cè)芯片溫度并調(diào)整時(shí)間計(jì)數(shù)值，可以抵消溫度變化對(duì)晶體振蕩器頻率的影響，從而提高時(shí)間精度。

• 寫(xiě)保護(hù)：為了防止非授權(quán)訪問(wèn)或數(shù)據(jù)損壞，DS1307Z+T&R提供了寫(xiě)保護(hù)功能。通過(guò)配置特定的寄存器位，可以禁止對(duì)時(shí)間、日期或RAM的寫(xiě)入操作，確保數(shù)據(jù)的安全性。

• 兼容性：DS1307Z+T&R廣泛兼容各種微控制器和處理器，如8051、PIC、AVR、ARM等。其I2C總線接口使得與這些設(shè)備的連接變得簡(jiǎn)單快捷，無(wú)需額外的電平轉(zhuǎn)換或驅(qū)動(dòng)電路。

六、總結(jié)與展望

DS1307Z+T&R作為一款高精度、低功耗、具有電池備份功能的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了其強(qiáng)大的應(yīng)用潛力和價(jià)值。其高精度的時(shí)間測(cè)量、靈活的供電方式、豐富的可編程功能以及廣泛的兼容性，使得它成為許多嵌入式系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、可穿戴設(shè)備等新興領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)高精度時(shí)間同步和定時(shí)功能的需求日益增加。DS1307Z+T&R作為一款成熟的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，將繼續(xù)在這些領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低，相信會(huì)有更多功能更強(qiáng)大、性?xún)r(jià)比更高的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片涌現(xiàn)出來(lái)，為各行各業(yè)提供更加精準(zhǔn)、可靠的時(shí)間管理服務(wù)。

未來(lái)，我們可以期待DS1307Z+T&R及其同類(lèi)產(chǎn)品在以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新：一是進(jìn)一步提高時(shí)間精度和穩(wěn)定性，以滿(mǎn)足更高精度的時(shí)間同步需求；二是優(yōu)化功耗管理，延長(zhǎng)電池使用壽命，特別是在低功耗和待機(jī)模式下；三是增強(qiáng)安全性和可靠性，通過(guò)加密和認(rèn)證技術(shù)保護(hù)數(shù)據(jù)安全；四是擴(kuò)展接口和功能，以支持更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和更復(fù)雜的系統(tǒng)需求。