RTC Modülü Kıyaslaması

Bu yazımızda saat işlemi gereken projelerde sıklıkla kullandığımız RTC modülü’nü diğer alternatif modüller ile kıyaslayacağız. Öncelikle belirtmek isteriz ki, bu tabloda olan RTC modülleri, piyasada en çok bulunan ve sıklıkla kullanılan modüllerdir, farklı ve bu tabloda olmayan RTC modülleri mevcuttur.

Mikrodenetleyicilerde zamanı ölçmek söz konusu olduğunda, bir şeyler yapmanın birçok yolu vardır. Geri tepme gecikmeleri veya diğer bekleme durumları gibi en hızlı amaçlar için, yalnızca ana saatin birkaç döngüsünü saymak amaca hizmet edecektir. Onlarca milisaniyeye kadar doğru, çok fazla enerji tüketmeden bu olayı yapabilirler.

Belirli bir proje için seçtiğiniz RTC çeşitli faktörlere bağlı olacaktır. Pille çalışan projeler düşük güç tüketiminden yararlanırken, bilimsel ölçüm cihazlarının zaman içinde en yüksek doğruluğa ihtiyacı olabilir. Halihazırda var olan bir tasarımda bir RTC’nin uygulanması, I2C veya SPI’nin mevcudiyeti nedeniyle parça seçimini gerektirebileceğinden, haberleşme protokolleri de önemlidir.

Parçalar ucuz olduğu için, bu alanda çalışanlar için bütçe genellikle bir sorun değildir, ancak binlerce parçalık bir üretim, daha ucuz bir parçadan miktar olarak büyük tasarruf sağlayacaktır. Her zaman olduğu gibi, proje gereksinimleri hakkında net bir fikre sahip olmak, iş için doğru bileşeni seçmenin anahtarıdır.

Modüllerin Kıyaslanması

Sadece Zaman Yeterli Diyenlere: DS1307

DS1307

Mikroişlemcilerle, saat üzerinden deney yapanlar için DS1307 ideal ve ucuz bir RTC modülüdür. Devre kartının arka yüzeyinde yedek pil yuvası sayesinde, geliştirme kartının ya da bağlı olduğu kaynağın çalışması dursa bile kendi pili(backup battery) üzerinden gecikmesiz çalışmaya devam edebilir. 5V ile çalışan, 500nA akım çeken bu modül, harici bir 32.768 kHz kristal kullanılır. Devre kartının tasarımı ve gürültüsü sebebi ile, bazen zaman sayımında sapmalar yapmakta bu yüzden, zamanlamanın önemli olduğu durumlarda tercih edilmemelidir. Fakat, veri kaydetmek için, basit bir proje için idealdir. Buradan veri sayfasına bakarak detayları görebilirsiniz.

İletişim protokolü: I2C, Varsayılan I2C Adresi: 0x68

Yüksek Doğruluk ve Alarm İsteyenlere: DS3231 (I2C), DS3234 (SPI)

DS3231

Güvenebilecekleri doğruluğa ihtiyaç duyanlar için, entegre bir osilatöre sahip bir RTC modülü oldukça önemlidir. Bu cihazlar, kristalin kurulumunda olası bir kullanıcı tasarım hatası olmadığından, fabrikadan doğruluğunu garanti eder. DS3231 ve DS3234 gibi modüller, 0°C ila +40°C arasındaki sıcaklıklarda ±2 ppm kadar iyi bir hassasiyete sahip sıcaklık telafili kristal osilatörleri (TCXO) ile bu tarife uygundur. Fakat, 1500 nA gibi diğer modüllerde alışık olmadığımız bir güç tüketimine sahiptir.

Bu modüller daha moderndir, 2.3-5.5V arasındaki voltajlarda çalışabilir ve çeşitli farklı mikrodenetleyicilerle kullanımlarını kolaydır. Ayrıca kare dalga ve alarm çıkışlarına sahiptirler. Bunlar, diğer donanımlar için saatler oluşturmak veya bir kesme olarak ayarlanmış bir GPIO pini aracılığıyla mikro denetleyicileri uyku modundan çıkarmak için kullanılabilir. RTC’ler, ana mikro denetleyiciyi düşük güçte uyku modunda tutarak ve yalnızca gerektiğinde uyanarak pille çalışan projelerin pillerinden en iyi şekilde yararlanmasını sağlamak için bu şekilde yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, bazı projelerde kullanışlı olabilecek, okunabilen yerleşik bir ekstra sıcaklık sensörü de vardır.

İletişim protokolü: I2C ve SPI , Varsayılan I2C Adresi: 0x68

Düşük Güç Tüketimi ve Geri Kalan Tüm Özellikleri İsteyenler: RV-1805, RV-3028

RV-1805

Pil gücü söz konusu olduğunda, her bir plan ve yapılan proje önemlidir. Sahada uygulanan projeler için, pilleri düzenli olarak değiştirmek veya güneş veya rüzgar gibi alternatif kaynaklardan sürekli bir enerji tedarikini garanti etmek çoğu zaman pratik olmadığı için daha da önemlidir.

Bunun gibi uygulamalar için RV-1805 ve daha yeni yedeği olan RV-3028 devreye girer. Alarmlar ve diğer üst düzey özelliklerle tamamlanan parti parçaları kesinlikle çok küçük bir akım çeker. Kalibrasyon yedeği olarak kristalli düşük güçlü bir RC osilatörüne dayanan özel bir mod ile RV-1805, zaman işleyişi modunda sadece 22 nA çeker.

Bu, Sparkfun’un modülünün yalnızca, diğer RTC’lerin bunun yerine pillere dayanması gereken tam 35 gün boyunca ayarlanan zamanı koruyabilen bir süper kapasitör kullanır. RV-3028, bunu 100 nA’ya yükseltiyor ve birlikte verilen pille 9 yıllık bir potansiyel çalışma süresi talep ediyor. Bu parçalarda doğruluk da en üst düzeydedir (±2 ppm RV-1805, ±1 ppm RV-3028), bu da onları uzak ortamlarda doğru veri kaydı için mükemmel kılar.

Ekstra: Tek Kart Bilgisayarlar İçin RTC Modülü

Raspberry Pi, 1980’lerden kalma birçok bilgisayar gibi, gerçek zamanlı bir saatten yoksundur. Bu, bir bataryaya olan ihtiyacı ortadan kaldırır, ancak özellikle ağa bağlı olmayan ortamlarda sistem günlüğü ve diğer görevlerde de hasara neden olabilir. Neyse ki, yukarıda listelenen RTC cihazlarının çoğu, Raspberry Pi’nin özel form faktörü için tasarlanmış özel modüllerde mevcuttur. DS1307, DS3231’e kadar her çeşit modül Raspberry Pi için mevcuttur.

Bu modülleri kurmak biraz çaba gerektiriyor. Büyük çoğunluk I2C üzerinden iletişim kurar, bu da arayüzü zaten başka amaçlar için kullanan projeler için baş ağrısı olabilir. Ayrıca, RTC ile iletişim kurmak için bir yardımcı program yüklemeniz ve gerektiğinde sistem saatini düzgün bir şekilde güncellemek için kullanmanız gerekir.

Ayrıca, pin şeması Raspberry Pi ile benzer olan diğer tek kart bilgisayarlar ile kullanabilirsiniz.

DS1307 Hat
DS3231 Hat
DS1307 Hat