Инвертор DS1307WA

Конечно. Вот подробное описание микросхемы DS1307WA, её технические характеристики, парт номера и совместимые модели.

Описание

DS1307WA — это популярная, недорогая и простая в использовании микросхема часов реального времени (RTC - Real-Time Clock) от компании Maxim Integrated (ныне часть Analog Devices).

Её основная функция — ведение точного отсчёта времени (секунды, минуты, часы) и даты (день недели, число, месяц, год) при отключенном основном питании системы. Это достигается за счёт резервного питания от батареи (обычно 3В литиевая батарейка типа CR2032), которая подключается к специальному выводу микросхемы.

Ключевые особенности и возможности:

• Встроенный генератор: Содержит встроенный кварцевый генератор, что упрощает обвязку — требуется только подключить кварцевый резонатор на 32.768 кГц.
• Календарь до 2100 года: Автоматически учитывает количество дней в месяце, включая високосные годы.
• Двухпроводной интерфейс I²C: Простой последовательный интерфейс для связи с микроконтроллером (например, Arduino, STM32, AVR, ESP32).
• Память NV SRAM: Содержит 56 байт энергонезависимой оперативной памяти с батарейным питанием, которую можно использовать для хранения пользовательских данных.
• Функция Square-Wave Output: Возможность генерировать сигнал с фиксированными частотами (1 кГц, 4.096 кГц, 8.192 кГц, 32.768 кГц).
• Индустриальный температурный диапазон: Модификация "WA" предназначена для работы в расширенном температурном диапазоне от -40°C до +85°C, что делает её пригодной для промышленных применений.

Области применения: Системы сбора данных, контроллеры, приборные панели, копировальные аппараты, факсы, телекоммуникационное оборудование, охранные системы и множество любительских проектов на базе Arduino/Raspberry Pi.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Тип микросхемы | Часы реального времени (RTC) | | Напряжение питания (Vcc) | +4.5В до +5.5В | | Напряжение резервной батареи | +2.0В до +3.5В (стандартно 3В) | | Ток потребления (в режиме работы) | < 500 нА (в режиме работы от батареи) | | Ток потребления (в режиме работы) | ~ 1.5 мА (при работе от основного питания) | | Интерфейс связи | Двухпроводной последовательный I²C (до 100 кГц) | | Адрес I²C | 0x68 (шестнадцатеричный) | | Тактовая частота | 32.768 кГц | | Разрешение времени | Секунды, минуты, часы, день недели, дата, месяц, год | | Формат времени | 12-часовой (с AM/PM) или 24-часовой | | Диапазон календаря | С 2000 по 2100 год | | Выход квадратной волны | Программируемый: 1 кГц, 4.096 кГц, 8.192 кГц, 32.768 кГц | | Пользовательская память | 56 байт NV SRAM | | Температурный диапазон | -40°C до +85°C (благодаря суффиксу WA) | | Корпус | SOIC-8, DIP-8 |

Парт номера (Part Numbers) и прямые аналоги

Поскольку DS1307WA является частью семейства, важно различать её модификации.

Парт номера от Maxim Integrated / Analog Devices:

• DS1307WA+ - Основной парт номер для индустриального температурного диапазона в корпусе SOIC-8.
• DS1307WA+T&R - Тот же чип, но в виде рулона (Tape & Reel) для автоматизированного монтажа.
• DS1307WN+ - Аналог в корпусе DIP-8 (для монтажа в отверстия), также с индустриальным диапазоном.
• DS1307Z+ - Более дешёвая версия с коммерческим температурным диапазоном (0°C to +70°C).
• DS1307Z+T&R - Версия DS1307Z+ в рулоне.
• DS1307 - Оригинальная модель, предшественница. Часто используется как обобщающее название для всего семейства.

Прямые аналоги и совместимые по выводам модели:

Эти микросхемы являются функционально и аппаратно совместимыми заменами (drop-in replacement) для DS1307WA, но могут иметь дополнительные функции.

1. DS3231 - Высокоточный аналог.

   • Главное преимущество: Внутренний термокомпенсированный генератор, что обеспечивает очень высокую точность (±2 ppm от 0°C to +40°C, что соответствует отклонению ~1 минуты в год).
   • Имеет встроенный кристалл, не требует внешнего кварца.
   • Дороже, чем DS1307.
   • Имеет выход сигнала будильника и выход 32 кГц.

2. PCF8563 (от NXP) - Энергоэффективный аналог.

   • Главное преимущество: Крайне низкое энергопотребление.
   • Интерфейс I²C.
   • Широко используется, особенно в портативных устройствах.
   • Функционально очень похож, но регистры имеют другую структуру, поэтому требуется изменение программного кода.

3. RX-8025 SA / RX-8025 T (от Epson) - Альтернативный высокоточный аналог.

   • Высокая точность.
   • Низкое энергопотребление.
   • Имеет флаг корректировки времени.
   • Аппаратно совместим по выводам, но требует своего программного драйвера.

4. MCP7940N (от Microchip) - Аналог с дополнительными функциями.

   • Полностью совместим по выводам.
   • Имеет встроенную схему зарядки батареи.
   • Есть уникальный 64-битный ID.
   • Регистры частично совместимы с DS1307, но для использования всех функций нужен свой драйвер.

Совместимые модули (для хобби и прототипирования)

На рынке широко распространены не сами чипы, а готовые модули на их основе, которые включают всю необходимую обвязку:

• Модуль на DS1307 (самый распространённый и дешёвый): Включает сам чип, кварц на 32.768 кГц, батарейный держатель для CR2032, подтягивающие резисторы для I²C и иногда резервную батарею.
• Модуль на DS3231 (более точный и популярный): Аналогичная плата, но на базе DS3231. Часто включает дополнительный термодатчик (который уже есть внутри DS3231).
• Модуль на PCF8563: Менее распространён, но также встречается.

Важно: При замене одной модели на другую на уровне чипа почти всегда требуется замена или адаптация программного кода (драйвера), так как адреса регистров и их структура различаются. Модули же, как правило, используются с готовыми библиотеками, написанными конкретно для каждой микросхемы.