Maxim DS3231实时时钟应用笔记、使用指南、FAQ全集

2013-03-14 07:11:00 来源：EEFOCUS

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DS3231   Maxim   实时时钟   RTC

编者按：Maxim Integrated新型实时时钟(RTC) DS3231，内部集成了TCXO、RTC和32.768kHz晶体，并采用低成本、标准型、16引脚SOIC封装。在-40°C至+85°C温度范围内，计时精度为±2分钟/年。这一出色性能使DS3231成为当前要求高计时精度应用的最佳解决方案。而RTC的其它集成功能也扩展了系统应用领域，适合那些对计时精度要求极高的应用。应用包括：服务器、电表、安防及门禁控制系统、车队管理、远程信息处理系统、GPS导航装 置、POS终端以及ATM。

 

除计时精度高之外，DS3231还具有一些其它功能, 这些功能扩展了系统主机的附加功能和选择范围。该器件内部集成了一个非常精确的数字温度传感器，可通过I²C* 接口对其进行访问(如同时间一样)。这个温度传感器的精度为±3°C。片上控制电路可实现自动电源检测，并管理主电源和备用电源(即低压电池)之间的电源 切换。如果主电源掉电，该器件仍可继续提供精确的计时和温度，性能不受影响。当主电源重新加电或电压值返回到容许范围内时，片上复位功能可用来重新启动系 统微处理器。

 

典型工作电路

 

DS3231 RTC主要指标

Device Name	Extremely Accurate Real-Time Clock_TCXO_Crystal
Package Size	16-Pin, 300 mil SOIC
Operating Voltage (V)	2.3 to 5.5
Timekeeping 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)

 

【应用笔记】

DS323x系列实时时钟性能比较

Maxim是实时时钟(RTC)产品的引领者, 多数情况下，RTC的精度主要取决于晶振频率随温度的变化。因此，对晶体进行高精度的温度补偿能够提高这些器件的时钟精度。

本文列出了几款RTC (DS3231、DS3232、DS3234、DS32B35和DS32C35)的性能差异，帮助用户查找合适的器件。本还重点讨论了内置MEMS谐振器的DS3231M，用于替代晶振方案。

 

DS323x高精度实时时钟的功耗考虑

DS3231/DS3232通过设置温度更新周期，能够在保持较高时钟精度的同时大大降低器件的电流损耗。DS3231在整个工业温度范围内(-40°C至+85°C)提供±3.5ppm的精度。器件每隔64秒(64s)测量一次温度，通过调节晶体的负载电容，使其在指定温度达到0ppm的精度，最终达到提高时钟精度的目的。

 

DS3231与8051微控制器的接口

本应用笔记介绍了DS3231与8051微控制器的连接方式，并提供了一个基本的接口程序。本文采用的微控制器是DS2250，软件用C语言编写。其中包括DS3231与8051微控制器接口的硬件电路和软件例程。

 

【使用指南】

DS3231年误差小于1分钟高精度时钟的设计及应用

在这篇文章中，我们重点介绍高精度时钟电路DS3231的设计和应用。在DS1302普及型时钟芯片，晶体均需外置，由于晶体的离散性，很难选择到精度很高的器件，同时也没有温度补偿电路，不同的温度环境下，晶体的特性也在变化，直接影响着时钟的振荡频率，较大的误差在所在所难免，这对有相对精确时钟要求的应用场合是个理想的选择。

 

基于DS3231的高精度时钟接口设计

为避免电路系统在上电或断电后出现计时不准确的异常状况，提出采用高精度时钟芯片DS3231的解决方案。本文介绍DS3231的特点、工作原理以及引脚功能，设计其与微控制器进行通信时的软件、硬件接口，并给出相应的原理图与流程图，此方案对DS3231在一般的电路系统设计中具有通用性。

 

DS3231控制寄存器的说明

DS3231是一个低功耗、低成本、高精度的实时时钟芯片，在0--40度的条件下，据说精度可以达到2PPM，DS3231内部共有19个寄存器，其中前14个都是用于存储时间信息和闹钟信息的，后面的5个用于控制这颗芯片，偏移地址从0eh开始，本文仅说明后面的5个控制寄存器的使用方法。

 

【DS3231问题解答】

DS3231的RST有何作用？如何才能将DS3231的时间复位为默认值？

答: DS3231的RST是一个漏极开路的输入输出，该引脚有两个作用：1）当电源电压下降到低于VPF时，RST输出为低，为外部器件提供一个复位信 号。2）还可以连接一个外部按键，此时，DS3231监视该引脚状态，当变低时，内部电路将RST变为低电平，为外部按键提供去抖。 将时间复位为默认值的方法有三种·····

 

DS3231时钟芯片的时序问题

我把时序都改了好几遍了，还是不行！电源我用的是5V。资料上说最大电压是5.5，所以我想我应该不会把它烧坏，但是始终就是连接不上，收不到ACK，用过的给点指点……

 

DS3231能不能用5v供电呀，我用5v供电时，怎么时间会不准？

我的供电电源是5v的，数据手册上也说DS3231的电源范围在2.3~5.5V，但是我用5v供电的时候时钟走时不准，这是为什么？DS3231是内置晶振，所以可以排除晶振的影响，难道真的是电源的原因！

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