Arduino与Proteus仿真实例-DS3232高精度实时时钟驱动仿真

DS3232高精度实时时钟驱动仿真

1、DS3232介绍

DS3232是一款低成本温度补偿晶体振荡器 (TCXO)，具有非常精确的温度补偿集成实时时钟 (RTC) 和236 字节的电池供电 SRAM。此外，DS3232 集成了电池输入，并在设备的主电源中断时保持准确计时。晶体谐振器的集成提高了设备的长期精度，并减少了生产线上的零件数量。DS3232 可在商业和工业温度范围内使用，并采用行业标准的 20 引脚、300 密耳 SO 封装。
RTC 维护秒、分、小时、日、日期、月和年信息。对于少于 31 天的月份，月末的日期会自动调整，包括闰年的更正。时钟以 24 小时或 12 小时格式运行，并带有 AM/PM 指示器。提供了两个可编程的时间警报和一个可编程的方波输出。地址和数据通过 I2C 双向总线串行传输。精密温度补偿电压基准和比较器电路监控 VCC 的状态以检测电源故障、提供复位输出并在必要时自动切换到备用电源。此外，RST 引脚作为按钮输入进行监控，以产生 µP 复位。

DS3232的引脚功能如下：

引脚序号	名称	描述
1, 2, 7–14, 19	N.C.	无连接。内部未连接。必须接地。
3	32kHz	32kHz 推挽输出。如果使用 EN32kHz = 0 或 BB32kHz = 0 禁用，则 32kHz 引脚的状态会低。
4	VCC	主电源的直流电源引脚。该引脚应使用 0.1μF 至 1.0μF 的电容去耦。
5

\over INT

INT/SQW | 低电平有效中断或方波输出。该开漏引脚需要一个外部上拉电阻。如果不使用，它可以保持打开状态。该多功能引脚由控制寄存器 (0Eh) 中的 INTCN 位的状态决定。当 INTCN 设置为逻辑 0 时，该引脚输出方波，其频率由 RS2 和 RS1 位决定。当 INTCN 设置为逻辑 1 时，计时寄存器与任一闹钟寄存器之间的匹配会激活

\over INT

INT/SQW 引脚（如果启用了闹钟）。由于首次通电时 INTCN 位设置为逻辑 1，因此该引脚默认为中断输出且警报禁用。上拉电压最高可达 5.5V，与 VCC 上的电压无关。如果不使用，该引脚可以悬空。 |
| 6 |

\over RST

RST | 低电平有效复位。该引脚是开漏输入/输出。它指示VCC相对于VPF规范的状态。当 VCC低于VPF时，

\over RST

RST 引脚被驱动为低电平。当VCC超过VPF时，对于

\over RST

RST，

\over RST

RST 引脚被驱动为高阻抗。低电平有效、开漏输出与去抖动按钮输入功能相结合。该引脚可以通过按钮复位请求激活。它有一个内部50k标称值上拉电阻到 VCC。不应连接外部上拉电阻。如果晶体振荡器被禁用，

\over RST

RST 将被绕过并且

\over RST

RST 立即变高。 |
| 15 | GND | 接地 |
| 16 |

V_{BAT}

VBAT | 备用电源输入。当使用VBAT输入作为主电源的器件时，该引脚应使用 0.1μF 至 1.0μF 的低泄漏电容去耦。当使用 VBAT 输入作为备用电源的器件时，不需要电容器。如果不使用VBAT，则接地。该设备已通过 UL 认证，可确保在与一次锂电池一起使用时防止反向充电。 |
| 17 | SDA | 串行数据输入/输出。该引脚是 I2C 串行接口的数据输入/输出。该开漏引脚需要一个外部上拉电阻。上拉电压最高可达 5.5V，与VCC上的电压无关。 |
| 18,20 | SCL | 串行时钟输入。该引脚是 I2C 串行接口的时钟输入，用于同步串行接口上的数据移动。只需要连接到一个引脚。另一个引脚必须连接到相同的信号或悬空。无论 VCC 上的电压如何，该引脚都可以使用高达 5.5V 的电压。 |

DS3232典型的应用电路如下

2、仿真电路原理图

3、仿真代码实现

本次使用到如下开源库：

uRTCLib

演示代码如下：

/\*\*
 \* DS1307, DS3231 and DS3232 RTCs basic library
 \*
 \* Really tiny library to basic RTC functionality on Arduino.
 \*
 \* Supported features:
 \* \* SQuare Wave Generator
 \* \* Fixed output pin for DS1307
 \* \* RAM for DS1307 and DS3232
 \* \* temperature sensor for DS3231 and DS3232
 \* \* Alarms (1 and 2) for DS3231 and DS3232
 \* \* Power failure check for DS3231 and DS3232
 \*
 \* See uEEPROMLib for EEPROM support.
 \*
 \* @copyright Naguissa
 \* @author Naguissa
 \* @url https://github.com/Naguissa/uRTCLib
 \* @url https://www.foroelectro.net/librerias-arduino-ide-f29/rtclib-arduino-libreria-simple-y-eficaz-para-rtc-y-t95.html
 \* @email naguissa@foroelectro.net
 \*/
#include "Arduino.h"
#include "uRTCLib.h"


// uRTCLib rtc;
uRTCLib rtc(0x68);


void setup() {
delay (2000);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Serial OK");

  #ifdef ARDUINO\_ARCH\_ESP8266
    URTCLIB_WIRE.begin(0, 2); // D3 and D4 on ESP8266
  #else
    URTCLIB_WIRE.begin();
  #endif

  rtc.set(0, 42, 16, 6, 2, 5, 15);
  // RTCLib::set(byte second, byte minute, byte hour, byte dayOfWeek, byte dayOfMonth, byte month, byte year)
}

void loop() {
  rtc.refresh();

  Serial.print("RTC DateTime: ");
  Serial.print(rtc.year());
  Serial.print('/');
  Serial.print(rtc.month());
  Serial.print('/');
  Serial.print(rtc.day());

  Serial.print(' ');

  Serial.print(rtc.hour());
  Serial.print(':');
  Serial.print(rtc.minute());
  Serial.print(':');
  Serial.print(rtc.second());

  Serial.print(" DOW: ");
  Serial.print(rtc.dayOfWeek());

  Serial.print(" - Temp: ");
  Serial.print(rtc.temp()  / 100);

  Serial.println();

  delay(1000);
}