摘要：介紹序列時鐘晶元ds1305的功能、結構及其利用ds1305設計的電源開關電路，可使資料採集系統平時處於關閉狀態。定時開啟時系統上電，進行資料採集；一次工作結束時關閉開關，系統斷電。
引言對於許多可攜式資料採集系統，需要長時間無人看管地工作，如在石油鑽井下、輸油管道等場所。一般需要間隔數小時進行乙個採集，這樣系統大部分時間處空閒狀態。雖然現在低功耗微控制器的睡眠狀態提供了降低功耗的一種方法，但低功耗不等於沒有功耗，系統長時間工作時不得不考慮功耗的問題。
為進一步節省功耗，我們在研製一資料採集系統時，利用實時時鐘晶元ds1305設計一電源開關電路。利用該開關電路，可使系統在空頭時處於關閉狀態，每當採集時間到，由報警訊號開啟微控制器系統以進行資料採集，在資料採集結束時，微控制器關閉開關電路，系統斷電。這樣系統處於關閉狀態，一直到下一次開關電路報警。
1 ds1305簡介
ds1305是美國dallas公司推出的序列介面帶報警實時時鐘。它有20腳的tssop、16腳的dip兩種封裝方式[1]，工作電壓範圍從2.0～5.5v。
1.1 主要特性
ds1305用二一十進位制（bcd）碼表示實時時鐘的秒、分、小時、星期、日、月和年的時間資訊，並且自動對小月（少於31天的月份）和閏年的日期進行調整，兼有帶am/pm指示12小時和24小時兩種時間指示格式。圖1為ds1305兩種引腳的排列。
ds1305提供了主電源和後備電源的雙電源引腳和乙個電池輸入引腳；vcc1為主電源，vcc2為後備電源，可充電電源接此引腳，vbat接3v的鋰鈕扣電池或其它電源。vccif引腳用來驅動sdo和pf（電源失效輸出）引腳的電平和介面的電相相容。ds1305只支援三種電源連線方式，如圖2所示。vcc1和vbat供電時，vcc1大於vbat0.2v時，正常對ds1305進行訪問。當vcc1小於cbat時，ds1305進入寫保護。vcc1、vcc2供電時，當vcc1比vcc2大0.2v，vcc1輸入作為電源；當vcc1小於vcc2，vcc2對ds1305供電。這種模式下，ds1305不能寫保護自己。當vcc1以+5v供電時，ds1305正常工作電流為1.28ma，時鐘保持電流最大為81μa，當+2v供電時，正常工作電流為0.425ma，時鐘保持電流最大為25.3μa。
ds1305支援通過spi序列資料埠或者標準的三線介面進行時間的校正和資料的讀取，可進行單位元組的或連讀位元組束髮方式的訪問。sermode接地，串列埠訪問模式設定為標準3線模式：sd1（串列埠資料輸入）與sdo（串列埠資料輸出）連線在一起作為單一的i/o引腳，它與ce、sclk組成3線模式。sermode接vcc，選擇spi通訊模式，具體操作可查閱有關資料。
int0、int1提供兩個可程式設計的中斷報警訊號，可通過序列匯流排訪問和設定秒、分、時、星期的報警時間。
x1、x2引腳直接連線標準的32.768khz晶振，無需外接其它元件。如實時時鐘有誤差，可以在振盪器兩端並接6pf電容進行調整。
1.2 操作方式
ds1305共有148個使用者ram，其讀操作位址與寫操作位址空頭分開，當其高位為1時，為寫操作位址空間，0為讀操作位址。除實時時鐘、日曆暫存器和通用暫存器之外，還有作一般資料儲存器用的96位元組的nvram。對ds1305操作之前，必須對控制暫存器、狀態暫存器、涓流充電暫存器進行初始化。
以下為控制暫存器（0f讀，8f字）：
76543210eoscwp000intcnaie1aie0
eosc：設定為0使振盪器開始工作，設定為1，ds1305處於低功耗閒置狀態。wp：寫保護位，上電初始化後，wp位處於三態，在任何寫操作之前，該位必須清零。intcn：中斷控制位，控制兩個中斷之間的聯絡，置位後兩個中斷引腳int0、int1分別響應各自的中斷（需中斷使能），清零後，中斷1、2報警時間匹配都只能引發int0輸入低電平，int1無效。ale0、ale1置1時中斷0、1使能。
狀態暫存器（讀10h）只有兩位irqf0、inqf1，置位時分別表示中斷時間匹配。涓流充電暫存器（讀11h，寫91h）控制涓流充電的特性。
ds1305標準三線模式的讀寫操作過程，每個位元組需要16個sclk時鐘。通過ce引腳輸入高電平來啟動所有資料傳送，前8個sclk週期為輸入寫命令，後8個sclk週期為輸入或輸出的資料。輸入時，sclk的上公升沿資料有效；輸出時，sclk的下降沿輸出資料有效。
2 用ds1305開啟資料採集系統
圖3所示的電路是利用ds1305組成的資料採集系統。89c51與ds1305使用標準三線形式進行通訊，74hc73為jk觸發器，輸入端j、k、cd接高電平，時鐘clk接ds1305的中斷引腳int0，輸出引腳q與三極體組成資料採集系統的開關。此外，ds1305在主電源斷電時，可自動轉換使用備用電池繼續供電，不會造成時鐘的丟失。
在採集系統上電初始化時鐘晶元後，通過i/o口給jk觸發器clk引腳乙個負脈衝，q引腳輸出為低，三極體截止，採集系統斷電，功耗降到零。但時鐘電路部分保持供電，在ds1305實時時鐘到設定採集時間，由int0引腳發出中斷訊號給觸發器clk乙個低電平。由於cd維持高電平，造成jk觸發器翻轉，三極體導通，vcc給微控制器上電復位。這樣就將資料採集系統喚醒。可由微控制器控制，導通模擬電路，啟動感測器、ad轉換器等進行資料採集。採集結束後，微控制器儲存採集結果後，通過輸出引腳傳送低脈衝到clk引腳，使jk觸發器翻轉，三極體截止，再次使得採集系統斷電，進入瞬眠狀態直至下乙個採集時間，如此迴圈。
下面例程是圖3電路所示系統的ds1305的初始化和讀寫程式，其中ce接p1.3，i/o引腳接p1.1，sclk引腳接p1.2。
（1）ds1305初始化程式
resetds：clr p1.2：置時鐘訊號p1.2=0
clr p1.3；置片選訊號p1.3=0
setb p1.3；置片選訊號p1.3=1,ds1305使能
ret（2）對ds1305進行寫操作程式
dsw： mov r7，#08h ；該子程式為通過微控制器寫入位址或資料
wloop：rrc a ；a中為要寫入的資料或位址
mov p1.1，c
setb p1.2 ；時鐘訊號
nopclr p1.2 ；產生時鐘脈衝
djnz r7，wloop
ret（3）對ds1305進行讀操作程式
dsr：setb p1.1 ；為讀資料做準備。
clr a
mov r7，#08h
rloop：clr r1.2 ；寫入位址後的第乙個時鐘脈衝下降沿開始讀出資料
mov c，p1.1
rrc a ；a中為讀出的8位資料
setb p1.2
djnz r7，rloop
ret結語用ds1305控制的電源管理系統，可使資料採集系統長時間在無人看管的環境中定時進行資料採集。根據這一思想所設計的電路，經筆者應用在遠端輸油管道上的壓力測量，經過乙個月的檢驗，採集時間準確，系統工作可靠
高階時鐘晶元DS12887的應用
2007 12 24 13 15 21 時鐘晶元的應用 rtc時鐘在很多系統中廣泛的被應用，因為人們對於實時時鐘要求越來越大，而很多資料的記錄需要提供資料對應的時間等資訊。時鐘晶元能在即使沒有系統電源的情況下保持時間的走動。從而在任何時候給系統提供了準確的時間，滿足各種不同的對時間的要求。時鐘晶元的...
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DS1302實時時鐘晶元
ds1302 是 dallas 達拉斯 公司推出的一款涓流充電時鐘晶元，2001 年 dallas 被 maxim 美信 收購，因此我們看到的 ds1302 的資料手冊既有 dallas 的標誌，又有 maxim 的標誌，大家了解即可。ds1302 實時時鐘晶元廣泛應用於 傳真 可攜式儀器等產品領域...