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RTC实时时钟基本概念_功能作用_应用电路

IC先生 IC先生 7522 2023-02-16 14:52:27

RTC一词是Real Time Clock首字母缩写,译为实时时钟,它是集成电路,其功能基本上它就像一块手表。因为,它与电池一起工作,因此即使没有电源也可以保持很长一段时间的工作,并且即使对微控制器进行重新编程,也能跟踪长时间的进度。

RTC设备用于在许多应用程序中提供准确的日期和时间。例如,IBM PC的主板使用RTC设备,其中包括一块电池,即使在没有电源的情况下也能保持日期和时间。此外,RTC设备也用于某些微控制器,而其它设备需要接口。目前使用最广泛的实时时钟RTC型号是DS1307。

RTC实时时钟

主要特点

RTC是指的是实时时钟,所以顾名思义,它具有以下主要特点:

  1. 精度高:具有非常高的时钟精度,可以精确到秒甚至更高的精度。

  2. 不依赖外部电源:可以使用电池等内部电源供电,即使主板断电,也可以保持时间的准确性。

  3. 可编程性强:可以通过软件编程来实现各种功能,比如闹钟、定时开关机等。

  4. 通用性好:被广泛应用于各种计算机、嵌入式系统和消费电子产品中,可以满足不同领域的需求。

  5. 可靠性高:具有较高的稳定性和可靠性,可以长时间保持准确性。

  6. 低功耗:使用的电源较小,功耗也很低,适合用于需要长时间运行且功耗要求低的场合。

不看看出,RTC是一种非常实用的时钟芯片,它的高精度、可编程性、通用性和可靠性使得它被广泛应用于各种场合。

功能作用

RTC是一种硬件设备,可以记录时间和日期,而不受计算机的运行状态或关机状态的影响。它通常被用于需要时间同步的应用,例如日志记录、计时器、闹钟等。

RTC主要功能作用包括以下几方面内容:

  1. 记录时间:可以在断电时继续计时,可以精确记录时间。

  2. 确定日期:可以确定日期,并且在每个新的日子开始时自动更新日期。

  3. 确定星期:可以确定星期,并且在每个新的星期开始时自动更新星期。

  4. 提供时钟信号:可以提供一个精确的时钟信号,可以用来同步其他设备。

  5. 提供闹钟功能:可以设置一个闹钟,在指定时间触发一个事件。

  6. 提供定时器功能:可以设置一个定时器,在指定时间间隔后触发一个事件。

  7. 记录电池状态:通常由一块小型电池供电,可以记录电池的状态,提醒用户更换电池。

总的来说,RTC可以提供精确的时间和日期信息,可以用于各种应用,特别是需要时间同步的应用。

基于RTC DS1307和PIC微控制器的数字时钟

RTC DS1307的电路图如下所示,它由数字时钟、PIC微控制器和七段显示器或LCD构成。

众所周知,DS1307是一款低功耗串行RTC,集成了BCD(二进制编码的十进制)时钟和56字节的非易失性静态RAM。地址和数据通过I2C总线串行传输。

RTC提供有关日期的信息,月,年,秒,分,小时。该IC以12小时或24小时格式运行,带有AM和PM指示器。DS1307电路内置功率检测电路。该检测电路用于切换备用电源时电源故障。这种实时时钟IC使用外部振荡器(32.768khz),不需要任何电阻或电容来运行。

实时时钟电路图

PIC 18F2620微控制器内置I2C总线。虽然,数字时钟可以设计成不带外部RTC芯片,但只使用内部PIC定时器。RTC IC使软件更容易,因为它负责日历和月份调整、闰年会计的所有功能。

PIC 18F2620微控制器

在上述电路中,RTC连接到PIC微控制器的端口C。该微控制器包括一个I2C总线并连接两个上拉电阻控制总线。将3V电池连接到IC的引脚3 (VBAT) 以备份电池。

在该电路中,内部振荡器用于PIC微控制器,MCLR被禁用。如果需要外部振荡器,则可以连接到引脚9和10。如果需要MCLR复位单片机,则可以通过10K电阻连接到+v电源。在上面的电路中,三推按钮连接到端口C,这些按钮用于设置日期和时间。当按下按钮时,设备进入设置模式。向上按钮用于增加小时,向下按钮用于减少。再次按下按钮会将光标移动到月份减号,LCD显示器连接到端口B。

MPLAB XC8软件用于编写代码,它包括库或I2C总线,可以轻松读取或写入来自IC的日期和时间信息。该信息包括时间和日期信息,可通过实现START和设备标识地址找到。然后可以使用其地址连续检索这些寄存器,直到执行停止条件为止。微控制器的库将有助于在编译器的安装文件夹中找到文档,其中包括从总线读取或写入的宏和函数的描述。

MPLAB XC8软件

RTC是BCD时钟或日历,所以从IC读取的数据必须按照我们的要求转换成需要的格式,写入IC的数据也必须是BCD格式。使用MPLAB CXB库函数将LCD与PIC微控制器连接起来需要字符串或字符数据。因此,要在显示器中显示的数据必须转换为字符。此外,二进制编码的十进制不能加减法。

主要应用

RTC可以应用于基于实时通信技术的应用程序。以下是一些常见的RTC应用,具体如下:

  1. 视频通话应用:可让用户通过互联网实时通信,进行视频通话。

  2. 语音通话应用:可让用户通过互联网实时通信,进行语音通话。

  3. 即时通信应用:可让用户通过互联网实时发送文字、图片、语音等消息。

  4. 实时协作应用:可让多个用户在实时协作中共同编辑文档、制作幻灯片、共享白板等等。

  5. 实时游戏应用:可让多个用户在实时游戏中互相竞技、交流、合作等。

以上这些应用程序都需要使用RTC技术,以实现实时通信的功能。其中,最常用的RTC技术包括WebRTC、SIP、RTMP、H.323等。

总结

RTC实时时钟提供精确的时间和日期,可用于许多应用。该器件一般在考勤系统、数字时钟和数码相机等实时系统中起着至关重要的作用。更重要的是,在需要时间戳的情况下,该设备是一个不错的选择。

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