Maxim DS3231實時時鐘應(yīng)用筆記、使用指南、FAQ全集

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

除計時精度高之外，DS3231還具有一些其它功能, 這些功能擴展了系統(tǒng)主機的附加功能和選擇范圍。該器件內(nèi)部集成了一個非常精確的數(shù)字溫度傳感器，可通過I²C* 接口對其進行訪問(如同時間一樣)。這個溫度傳感器的精度為±3°C。片上控制電路可實現(xiàn)自動電源檢測，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)提供精確的計時和溫度，性能不受影響。當主電源重新加電或電壓值返回到容許范圍內(nèi)時，片上復(fù)位功能可用來重新啟動系 統(tǒng)微處理器。

典型工作電路

DS3231 RTC主要指標

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)

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【應(yīng)用筆記】

DS323x系列實時時鐘性能比較

Maxim是實時時鐘(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，對晶體進行高精度的溫度補償能夠提高這些器件的時鐘精度。

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高精度實時時鐘的功耗考慮

DS3231/DS3232通過設(shè)置溫度更新周期，能夠在保持較高時鐘精度的同時大大降低器件的電流損耗。DS3231在整個工業(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)測量一次溫度，通過調(diào)節(jié)晶體的負載電容，使其在指定溫度達到0ppm的精度，最終達到提高時鐘精度的目的。

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，并提供了一個基本的接口程序。本文采用的微控制器是DS2250，軟件用C語言編寫。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分鐘高精度時鐘的設(shè)計及應(yīng)用

在這篇文章中，我們重點介紹高精度時鐘電路DS3231的設(shè)計和應(yīng)用。在DS1302普及型時鐘芯片，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，同時也沒有溫度補償電路，不同的溫度環(huán)境下，晶體的特性也在變化，直接影響著時鐘的振蕩頻率，較大的誤差在所在所難免，這對有相對精確時鐘要求的應(yīng)用場合是個理想的選擇。

基于DS3231的高精度時鐘接口設(shè)計

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

DS3231控制寄存器的說明

DS3231是一個低功耗、低成本、高精度的實時時鐘芯片，在0--40度的條件下，據(jù)說精度可以達到2PPM，DS3231內(nèi)部共有19個寄存器，其中前14個都是用于存儲時間信息和鬧鐘信息的，后面的5個用于控制這顆芯片，偏移地址從0eh開始，本文僅說明后面的5個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的時間復(fù)位為默認值？

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

DS3231時鐘芯片的時序問題

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

DS3231能不能用5v供電呀，我用5v供電時，怎么時間會不準？

我的供電電源是5v的，數(shù)據(jù)手冊上也說DS3231的電源范圍在2.3~5.5V，但是我用5v供電的時候時鐘走時不準，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！