Maxim DS1307Z+T&R實時時鐘芯片中文資料

一、型號與類型

Maxim DS1307Z+T&R是一款由美國Maxim Integrated Products公司生產(chǎn)的實時時鐘（RTC）芯片。該芯片屬于高精度、低功耗的串行I2C接口實時時鐘芯片系列，廣泛應(yīng)用于計算機、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)確的時間記錄。

　　廠商名稱：Maxim

　　元件分類：實時時鐘芯片

　　中文描述： 實時時鐘(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：http://syqqgy.com/data/k01-36894692-DS1307Z+T&R.html

　　在線購買：立即購買

　　DS1307Z+T&R概述

　　Maxim Integrated Products的DS1307Z+T&R是一款64 x 8串行I2C實時時鐘，采用8引腳SOIC封裝。串行實時時鐘(RTC)是一個低功耗、全二進制編碼的十進制(BCD)時鐘/日歷加上56字節(jié)的NV SRAM。地址和數(shù)據(jù)通過I2C雙向總線串行傳輸。時鐘/日歷提供秒、分、小時、日、日期、月和年信息。對于少于31天的月份，月末日期會自動調(diào)整，包括閏年的更正。時鐘以24小時或12小時格式運行，帶有AM/PM指示器。DS1307具有內(nèi)置電源檢測電路，可檢測電源故障并自動切換到備用電源。當(dāng)部件由備用電源供電時，計時操作繼續(xù)進行。

　　RTC計算秒、分、小時、日期、月份、星期幾、帶閏年的年份

　　補償有效期至2100

　　56字節(jié)，電池供電，通用RAM，無限寫入

　　可編程方波輸出信號

　　與大多數(shù)微控制器的簡單串行端口接口I2C串行接口

　　低功耗運行可延長備用電池運行時間

　　在振蕩器運行的電池備份模式下消耗小于500nA

　　自動電源故障檢測和開關(guān)電路

　　工作溫度范圍為0°C至+70°C

　　美國保險商實驗室?(UL)認可

　　應(yīng)用

　　時鐘與計時

　　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高精度的32.768kHz晶體振蕩器，該振蕩器作為基準(zhǔn)時鐘源，確保時間測量的高精度。芯片內(nèi)部集成了時鐘和日歷電路，能夠提供秒、分、時、日、月、年等全面的時間和日期信息。此外，DS1307Z+T&R還包含了一個56字節(jié)的非易失性隨機訪問存儲器（NV SRAM），用于存儲時間、日期和其他配置信息。

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

三、特點

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

2. 低功耗：芯片設(shè)計有低功耗模式，通過電源管理功能實現(xiàn)節(jié)能和延長電池壽命。在待機模式下，其功耗非常低，適合電池供電和移動設(shè)備等應(yīng)用。

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

4. 多種時間顯示格式：支持24小時制和12小時制的時間顯示，并可以設(shè)置不同的日期格式（如年月日和月日年），滿足不同國家和地區(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. 溫度補償：芯片內(nèi)部集成了溫度傳感器，可以根據(jù)溫度進行自動補償，以提高時間測量的準(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)生時產(chǎn)生可編程的脈沖信號，用于觸發(fā)其他設(shè)備或進行時間同步。

四、應(yīng)用

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

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

2. 通信設(shè)備：在移動通信設(shè)備、路由器、交換機等通信設(shè)備中，DS1307Z+T&R提供精確的時間同步功能，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)自動化和過程控制系統(tǒng)中，DS1307Z+T&R提供時間戳和事件記錄功能，幫助監(jiān)控和追蹤生產(chǎn)過程。

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提供精確的時間管理功能，確保設(shè)備按預(yù)定時間執(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。

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

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

• 接口類型：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)備進行互聯(lián)。

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

• 時間精度：在正常工作條件下，DS1307Z+T&R的時間精度主要由其內(nèi)置的32.768kHz晶體振蕩器決定，通?？蛇_到每月幾分鐘的誤差范圍內(nèi)。然而，通過軟件校準(zhǔn)和溫度補償算法，可以進一步提高時間精度。

• 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，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，可延長電池壽命。

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

• 方波輸出：除了I2C通信外，DS1307Z+T&R還提供了一個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，如1Hz、4.096kHz等，用于驅(qū)動LCD顯示屏、提供時鐘信號或作為其他定時功能。

• 溫度補償：雖然DS1307Z+T&R內(nèi)部集成了溫度傳感器，但其溫度補償功能主要依賴于外部應(yīng)用軟件或硬件來實現(xiàn)。通過監(jiān)測芯片溫度并調(diào)整時間計數(shù)值，可以抵消溫度變化對晶體振蕩器頻率的影響，從而提高時間精度。

• 寫保護：為了防止非授權(quán)訪問或數(shù)據(jù)損壞，DS1307Z+T&R提供了寫保護功能。通過配置特定的寄存器位，可以禁止對時間、日期或RAM的寫入操作，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)備的連接變得簡單快捷，無需額外的電平轉(zhuǎn)換或驅(qū)動電路。

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時時鐘芯片，在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了其強大的應(yīng)用潛力和價值。其高精度的時間測量、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，對高精度時間同步和定時功能的需求日益增加。DS1307Z+T&R作為一款成熟的實時時鐘芯片，將繼續(xù)在這些領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。同時，隨著技術(shù)的不斷進步和成本的進一步降低，相信會有更多功能更強大、性價比更高的實時時鐘芯片涌現(xiàn)出來，為各行各業(yè)提供更加精準(zhǔn)、可靠的時間管理服務(wù)。

未來，我們可以期待DS1307Z+T&R及其同類產(chǎn)品在以下幾個方面進行改進和創(chuàng)新：一是進一步提高時間精度和穩(wěn)定性，以滿足更高精度的時間同步需求；二是優(yōu)化功耗管理，延長電池使用壽命，特別是在低功耗和待機模式下；三是增強安全性和可靠性，通過加密和認證技術(shù)保護數(shù)據(jù)安全；四是擴展接口和功能，以支持更廣泛的應(yīng)用場景和更復(fù)雜的系統(tǒng)需求。