2 3.1 ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT MÔ HÌNH NHÀ YẾN BẰNG ĐIỆN THOẠI
3.3.2 Khối thời gian thực
Module thời gian thực là thiết bị dùng để đo thời gian chính xác. Nhờ có module thời gian thực thiết bị có thể hoạt động đúng với thời gian thực tế. Trong mô hình nhà nuôi yến, việc sử dụng module thời gian thực nhằm cập nhật thời gian để sử dụng bật tắt thiết bị loa gọi đàn yến chính xác. Hiện nay trên thị trường có một số loại module thời gian như DS1302, DS1307, DS3231. Mỗi loại sẽ có ưu nhược điểm khác nhau và được trình bày như bảng:
Tên Thông số nổi bật Ưu điểm Nhược
điểm DS1302 - Kích thước: 47mm x 17mm x 6mm (L x W x H). - Điện áp làm việc: DC 3.3~ 5V. - Phạm vi nhiệt độ chịu đựng được (độ C): 0 ~ 70.
- Chế độ I/O nối tiếp.
Hoạt động đồng hồ có thể thiết lập 24 hoặc 12 giờ định dạng AM / PM. Có thể sử dụng các loại chip thông dụng để nhận và xử lý dữ liệu như 8051, AVR, PIC, Arduino. Không thể cài đặt nhiều khoảng thời gian.
Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
DS1307 - Điện áp làm việc: 3.3V đến 5V. - Thạch anh 32768kHz và tụ lọc nguồn đều được tích hợp trên board. - LED báo nguồn.
- Có sẵn pin dự phòng duy trì thời gian khi mất điện.
- Nhỏ gọn và dễ dàng để lắp thêm vào bo mạch hoặc test board.
Được thiết kế kèm theo một viên pin đồng hồ có khả năng lưu trữ thông tin lên đến 10 năm mà không cần cấp nguồn 5V từ bên ngoài. Không tính toán được năm nhuận. DS3231 - Điện áp làm việc: 3,3 - 5V. - Độ chính xác: 0-40 ℃.
- IC bộ nhớ: AT24C32 (dung lượng lưu trữ 32K).
- Kiểu truyền bus IIC, tốc độ truyền tối đa 400kHz (điện áp 5V làm việc).
Tốc độ xử lý cao, có cảm biến nhiệt độ.
Tính toán được năm nhuận. Giá thành nhỉnh hơn DS1307 vs DS1302. Bảng 3.3 Thông số kĩ thuật và ưu nhược điểm của các module thời gian thực.
Tiến hành lựa chọn linh kiện: Từ yêu cầu thiết kế, thiết bị cần 1 module có khả
năng đo thời gian thực. Qua bảng so sánh các module thời gian thực hiện có trên thị trường, nhóm nhận thấy module DS1307 có thể đáp ứng được yêu cầu đặt ra. Module DS1307 có thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt vào board mạch hoặc test board. Bên cạnh đó module được thiết kế kèm theo một viên pin đồng hồ có khả năng lưu trữ thông tin lên đến 10 năm mà không cần cấp nguồn từ bên ngoài. Giá thành của module DS1307 cũng rẻ hơn so với module DS3231. Vì vậy nhóm quyết định sử dụng module DS1307.
Sau khi lựa chọn được linh kiện cho khối thời gian thực, tiến hành thiết kế sơ đồ nguyên lý khối thời gian thực.
Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
Trong sơ đồ nguyên lí khối thời gian thực, module I2C có 2 hàng chân, trong đó có 1 hàng chân được mở rộng. Các chân VCC là chân cấp nguồn cho module, chân GND là chân nối đất, các chân SDA và SCL là các chân kết nối theo chuẩn I2C.
Nguyên lí hoạt động: Khi cấp nguồn từ nguồn xung hoặc nguồn của Arduino Mega 2560
vào module thời gian thực DS1307 thì module sẽ thực hiện việc ghi dữ liệu vào các thanh ghi. Module DS1307 có 7 thanh ghi tám bit mỗi thanh ghi này chứa: thứ, ngày, tháng, năm, giờ, phút, giây. Ngoài ra DS1307 còn chứa 1 thanh ghi điều khiển ngõ ra phụ và 56 thanh ghi trống các thanh ghi này có thể dùng như là RAM. Tất cả dữ liệu thu thập được giao tiếp với Arduino Mega 2560 thông qua chuẩn I2C bằng các chân SDA và SCL trên 2 module.