Uhr-,Zeitnahme-ICs-Echtzeituhren

Da einige elektronische Schaltungen sehr oft zum Einsatz kommen, kann es sinnvoll sein, diese zusammenzufassen und als ein Bauelement anzubieten. Diese Schaltungen werden Integrierte Schaltungen (engl. Integrated Circuit, abgekürzt IC) genannt. Sie befinden sich auf einem sehr dünnen Plättchen.

Sie setzen sich aus verschiedensten Bauteilen wie Transistoren, Dioden, Widerstände oder Kondensatoren zusammen. Die Bauteile werden aus Halbleitermaterial auf das Plättchen aufgebracht, sodass ein sehr kleines Abmaß möglich ist.

Das Plättchen selbst heißt Chip, aber auch das Bauelement der integrierten Schaltung wird oft Chip genannt. Zum Schutz und zur besseren Handhabung befinden sich diese Schaltungen in einem Gehäuse aus Kunststoff oder Keramik.

ICs finden sich als Prozessoren, Halbleiterspeicher, Mikrocontroller oder Signalprozessoren wieder. Eine automatisierte Fertigung macht diese Chips sehr preiswert. Ebenfalls sind sie sehr platzsparend, sodass sie viele Funktionen ermöglichen, ohne viel Raum einzunehmen. Defekte Bauelemente lassen sich allerdings durch das geschlossene Gehäuse schwer erkennen und der Austausch kann unter Umständen schwierig werden.

Echtzeituhren haben verschiedene Systeme von Schnittstellen, welche oft als Bus bezeichnet werden. Diese Schnittstellen dienen der Kommunikation zwischen RTC und weiteren Bauelementen wie Displays, Controllern oder weiteren IC-Schaltungen.

Weit verbreitet ist beispielsweise der I²C-Bus, der eine schnelle Übertragung zwischen ICs über zwei Leiter ermöglicht. Eine serielle Schnittstelle kann beispielsweise für die Verbindung mit einem Display eingesetzt werden. Je nach Anwendungszweck kann es daher entscheidend sein, welcher Bus benötigt wird. Sie sollten bei der Auswahl also auch die anderen Bauelemente berücksichtigen.

Wenn der Chip mehr Aufgaben als die einfache Zeiterfassung erfüllen soll, sollten Sie den Speicher und die Funktionen des RTC prüfen. Möchten Sie mehrere Werte wie Alarmzeiten oder Kalenderdaten vermerken, benötigen Sie einen größeren Speicher. Beim Prüfen und Überwachen sind RTCs mit integrierter Batterie zu bevorzugen, da sie eine zuverlässige Zeitmessung gewährleisten, wenn extern ein Fehler auftritt oder die Stromversorgung unterbrochen wird.

Für das Anbringen der ICs auf einer Platine gibt es verschiedene Montagearten. Ein Modul mit "Beinchen" wird durch die Platine gesteckt und angelötet, während bei der Oberflächenmontage (engl. Surface-mounted-device, SMD) der Chip direkt auf die Platine aufgebracht wird. Beim Löten ist darauf zu achten, dass das Modul nicht zu warm wird, da es durch die kleine Bauweise keine hohen Temperaturen verträgt. Ebenfalls halten die kleinen Anschlussbeinchen kein mehrmaliges Biegen aus.

Fazit – Vielfältige Zeitmesser

Mithilfe von ICs ist es möglich, sehr kleine und effiziente Module zur Zeitmessung beziehungsweise Zeitnahme bereitzustellen. Da es ein breites Spektrum dieser Echtzeituhren gibt, sind bei der Auswahl einige Punkte zu beachten. Uhr-ICs sind preiswerte Bauelemente mit vielfältigen Funktionen und in einer Vielzahl von Anwendungsszenarien zu finden.