He visto que muchos relojes utilizan un cristal de 32.768 KHz. Tengo curiosidad de por qué eso es exactamente. Estoy trabajando en un proyecto de reloj binario con unos 4520 circuitos integrados. También tengo unos 555 temporizadores, pero quiero usar un cristal si puedo.
Simplemente no sé qué sería lo más preciso. Tampoco sé nada de la configuración. Por ejemplo, ¿es necesario utilizar los 32.768 KHz con resistencias o condensadores para funcionar?
muchos relojes usan un cristal de 32.768 KHz. Tengo curiosidad de por qué eso es exactamente.
Este cristal en particular está optimizado para su uso en relojes. La operación de baja frecuencia consume menos energía que los osciladores que se ejecutan en el Megahertz. El tamaño pequeño, inusual para un cristal de baja frecuencia, permite su uso en relojes. Y la frecuencia elegida se puede dividir repetidamente por 2 hasta que se obtenga un período de tiempo exacto de 1 segundo.
No se requiere la capacidad de carga adicional para hacerla oscilar. Se requiere que el cristal sea exactamente en frecuencia.
Cuando se divide por 2 ^ 15 da 1s.
La mayoría de los osciladores de 32.768 kHz en las MCU tienen condensadores incorporados. Solo tiene que seleccionar un cristal con el valor correcto del condensador de carga, que estará en la hoja de datos de la MCU, para garantizar un cronometraje preciso.
El PIC más pequeño con un temporizador adecuado para un oscilador de 32.768 kHz parece ser el pin 12F675 de 8 pines.
$$ 32768 = 2 ^ {15} $$
Algunos PIC de la serie PIC16 tienen un temporizador de 8 bits que produce una interrupción en un desbordamiento. El valor mínimo de preescala es 1: 128 y \ $ 128 = 2 ^ 7 \ $. Entonces, con un preescalador de 1: 128, obtendrá una interrupción en cada \ $ 128 \ cdot2 ^ 8 = 2 ^ 7 \ cdot2 ^ 8 = 2 ^ {15} = 32768 \ $ pulsos. A 32.768 kHz, eso es exactamente una vez por segundo. Sospecho que otros chips funcionan con valores similares.
Absolutamente debes usar un cristal al diseñar un reloj. Un 555 no es estable en absoluto . Pequeñas variaciones de temperatura causarán enormes variaciones de tiempo.
Depende del chip que estés usando, cómo deberías implementar el cristal. La mayoría de los PIC querrán que lo conectes directamente a los pines OSC, con pequeños condensadores a tierra. En caso de que solo desee una señal oscilante, use un oscilador de cristal como aquí .
He diseñado una PCB para un reloj una vez. Usé un chip RTC que usaba un cristal de 32 kHz. Dibujé almohadillas para los condensadores, pero resultó que nunca lo necesité. Tendrá que buscar la capacitancia necesaria en la hoja de datos del RTC que está utilizando. Utilicé el MCP79410 RTC principalmente porque podía obtenerlo por menos de 1 $ y tiene una interrupción de alerta de drenaje abierto y me gustó el paquete pequeño, pero no hay nada muy especial en este RTC específico. Use cualquiera que pueda hacer lo que necesite hacer.
Escogí el RTC porque una versión única de uC hubiera sido más actual. Los chips RTC están optimizados para un consumo de energía muy bajo.
Definitivamente deberías usar un cristal, ya que todo lo demás se quedará sin sincronizado bastante rápido (especialmente 555 circuitos que son buenos para algunas aplicaciones pero no como fuentes de reloj estables)
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