RTC_Expander. Moduł z RTC oraz EEPROM nie tylko dla Arduino

Środa, 01 Maj 2013

Niekiedy podczas budowy układów prototypowych jest konieczna implementacja funkcji zegara czasu rzeczywistego RTC. Niestety, nie każdy mikrokontroler ma odpowiednie peryferia. Przedstawiony moduł ma wbudowany RTC oraz dodatkową pamięć EEPROM. Do komunikacji wykorzystuje popularny interfejs I²C.

Moduł nadaje się do rozszerzania możliwości AVTDuino przy wykorzystaniu biblioteki I²C „Wire” oraz „DS1307” środowiska Arduino. Schemat ideowy modułu pokazano na rysunku 1.

Rysunek 1. Schemat ideowy modułu RTC_Expander

Za realizację funkcji RTC odpowiada układ U1 (DS1338Z) będący funkcjonalnym odpowiednikiem DS1307, ale o rozszerzonym zakresie napięcia zasilania – od 3 do 5 V, co ułatwia łączenie z nowoczesnymi układami zasilanymi niskim napięciem. Układ U1 współpracuje z oscylatorem kwarcowym Q1 oraz baterią podtrzymującą pracę po zaniku zasilania głównego. Ze względu na niewielki pobór prądu zastosowano miniaturową baterię litową typu CR1220, w miejsce dużo większej CR2032, co umożliwiło zmniejszenie wymiarów modułu. Oprócz układu U1 na płytce znajduje się pamięć EEPROM (24LC128), również przystosowana do pracy w rozszerzonym zakresie zasilania. Dodatkowo, płytka ma złącze PU umożliwiające zasilenie magistrali I²C, wyprowadzenie wyjścia SQ generatora układu U1 oraz diodę sygnalizującą załączone napięcie zasilania.

Moduł jest zgodny ze standardem ARDuino I²C. Sygnały magistrali i zasilanie doprowadzone są do 4-pinowego złącza typu EH – „I²C”. Moduł może być zasilany napięciem 3…5 V. Złącza J1, J2 powielają magistralę I²C, aby można było ją prowadzić pomiędzy modułami typowym przewodem SIP4 (1:1). Uwaga: kable zaciskane fabrycznie maja przeplot 1-4, 2-3 i aby je wykorzystać należy zamienić kolejność wyprowadzeń w jednym ze złącz EH.

RTC_Expander zmontowano na dwustronnej płytce drukowanej. Rozmieszczenie elementów przedstawia rysunek 2.

Rysunek 2. Schemat montażowy modułu RTC_Expander

Sposób montażu jest typowy i nie wymaga opisu. Konstrukcja mechaniczna modułu umożliwia bezproblemową współpracę z płytkami stykowymi lub prototypowymi. Zalecam stosowanie długich (30…40 mm) złącz SIP wlutowanych tak, aby wyprowadzenia wystawały po obu stronach płytki drukowanej. Taki sposób montażu umożliwia wygodne stosowanie RTC w płytkach stykowych oraz ułatwia rozszerzanie magistrali I²C.

Adam Tatuś, EP

Wykaz elementów:

Rezystory: