Uhren-Module (RTC) im Vergleich

Grundlagen

Bevor wir in die Details der einzelnen Module eintauchen, werfen wir einen kurzen Blick auf die Grundlagen. Diese Chips, sogenannte RTCs (Real-Time Clocks), sind spezialisierte integrierte Schaltkreise, die die Uhrzeit und das Datum auch dann weiterzählen, wenn die Hauptstromquelle ausfällt. Das Geheimnis dahinter ist eine kleine Knopfzelle (meist eine CR2032), die als Backup-Batterie dient. Die Kommunikation mit dem Mikrocontroller erfolgt in der Regel über den I²C-Bus. Das Herzstück jeder dieser Uhren ist ein Quarzoszillator, der für die Taktgebung sorgt.

DS3231 – Uhr-Modul

Der DS3231 ist der Genauigkeitskönig unter den gängigen RTC-Modulen. Was ihn von anderen abhebt, ist sein integrierter, temperaturkompensierter Quarzoszillator (TCXO). Das bedeutet, dass er die Frequenz automatisch an Temperaturschwankungen anpasst. So wird sichergestellt, dass deine Zeit-Messung über das ganze Jahr hinweg extrem präzise bleibt, mit einer Abweichung von nur wenigen Minuten pro Jahr. Das macht ihn zur ersten Wahl, wenn es um professionelle Anwendungen geht, bei denen die exakte Uhrzeit unverzichtbar ist.

Genauigkeit: Sehr hoch (±2 ppm)
Schnittstelle: I²C
Betriebsspannung: 2,3 V bis 5,5 V
Stromverbrauch (Backup-Batterie): ~0,8-3,0 µA
Zusatzfunktionen: Integrierter Temperatursensor, zwei Alarmfunktionen

DS1307 – Uhr-Modul

Der DS1307 ist ein echter Klassiker. Als eines der ersten weit verbreiteten RTC-Module ist er bekannt für seine Einfachheit und seinen niedrigen Preis. Im Gegensatz zum DS3231 verwendet er jedoch einen externen Quarz, was ihn anfällig für Temperaturschwankungen macht. Die Abweichung kann hier mehrere Minuten pro Monat betragen. Dennoch ist er für viele Hobbyprojekte, bei denen es nicht auf die allerletzte Sekunde ankommt, eine solide und kostengünstige Wahl. Er bietet zudem 56 Byte an nichtflüchtigem SRAM-Speicher, den du für deine Daten nutzen kannst.

Genauigkeit: Niedrig
Schnittstelle: I²C
Betriebsspannung: 4,5 V bis 5,5 V
Stromverbrauch (Backup-Batterie): ~0,2 µA
Zusatzfunktionen: 56 Bytes SRAM

PCF8523 – Uhr-Modul

Der PCF8523 zeichnet sich durch seine extrem niedrige Stromaufnahme aus. Er ist die perfekte Wahl für batteriebetriebene Projekte, die lange Zeit ohne Hauptstromquelle auskommen müssen, wie etwa bei Sensorik in entlegenen Umgebungen. Die Genauigkeit ist vergleichbar mit der des DS1307, also nicht die beste, aber absolut ausreichend für viele Anwendungen. Das Modul bietet zudem nützliche Funktionen wie einen Timer und einen programmierbaren Alarm, um dein Projekt bei Bedarf aufzuwecken.

Genauigkeit: Mittel
Schnittstelle: I²C
Betriebsspannung: 1,0 V bis 5,5 V
Stromverbrauch (Backup-Batterie): ~0,5 µA
Zusatzfunktionen: Alarm- und Timerfunktion

PCF8563 – Uhr-Modul

Der PCF8563 ist ebenfalls ein stromsparender RTC-Chip und wird oft in batteriebetriebenen Geräten eingesetzt. Er teilt viele Eigenschaften mit dem PCF8523, bietet aber zusätzlich einen programmierbaren Taktausgang. Auch er kann über einen weiten Spannungsbereich betrieben werden, was ihn sehr flexibel macht. Wenn du eine einfache, stromsparende Uhr-Lösung suchst, ist dieser Chip eine hervorragende Alternative.

Genauigkeit: Mittel
Schnittstelle: I²C
Betriebsspannung: 1,0 V bis 5,5 V
Stromverbrauch (Backup-Batterie): ~0,25 µA
Zusatzfunktionen: Alarm, Timer, programmierbarer Taktausgang

DS1302 – Uhr-Modul

Der DS1302 ist eine weitere stromsparende Option, die sich in einem wesentlichen Punkt von den anderen unterscheidet: Er verwendet eine 3-Draht-SPI-Schnittstelle anstatt des gängigen I²C-Busses. Dies kann ein Vorteil sein, wenn du bereits andere SPI-Geräte hast und deinen I²C-Bus freihalten möchtest. Er ist sehr einfach anzusteuern und bietet ebenfalls einen sehr geringen Stromverbrauch im Backup-Modus, was ihn zu einer guten Alternative für batteriebetriebene Projekte macht, bei denen die höchste Zeit-Messung-Präzision nicht notwendig ist.

Genauigkeit: Niedrig
Schnittstelle: SPI (3-Draht)
Betriebsspannung: 2,0 V bis 5,5 V
Stromverbrauch (Backup-Batterie): ~0,3 µA
Zusatzfunktionen: Dual Power Pins

Zusammenfassung

Die Wahl des richtigen Uhr-Moduls hängt stark von deinem Projekt ab. Brauchst du die absolute Zeit-Präzision, dann ist der DS3231 dein bester Freund. Wenn dein Projekt lange Zeit von einer Batterie leben muss und du auf eine exakte Uhrzeit verzichten kannst, sind die PCF8523 und PCF8563 hervorragende Kandidaten. Der DS1307 ist eine günstige und einfache Wahl für Einsteiger, und der DS1302 ist eine gute Alternative, wenn du eine SPI-Schnittstelle benötigst. Wir hoffen, dieser Vergleich hat dir geholfen, deine perfekte Uhr für dein nächstes Projekt zu finden!

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