愛普生RTC+松下電池

RTC（Real-TimeClock）是一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘，用于記錄和跟蹤時(shí)間，具有獨(dú)立供電和時(shí)鐘功能。在某些應(yīng)用場(chǎng)景中，為了保證RTC在斷電或者其他異常情況下依然能夠正常工作，需要備份電池方案來提供穩(wěn)定的供電。

本文將介紹EPSON愛普生RTC RX8025T+松下Panasonic電池CR2032的組合應(yīng)用。

一

EPSON愛普生RTCRX8010SJ\RX8130CE

RX8010SJ 的特性

實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊芯片RX8010SJ，料號(hào)：X1B000242000100，是愛普生推出的一款低功耗，可靠性和穩(wěn)定性較高，可達(dá)工業(yè)級(jí)溫度使用的RTC模塊。內(nèi)置32.768KHz晶體節(jié)約了用戶的設(shè)計(jì)空間，省去外部晶體電路匹配測(cè)試，大大簡化設(shè)計(jì)且提高產(chǎn)品可靠性，低成本，硬件兼容NXP達(dá)拉斯相關(guān)型號(hào)。

內(nèi)置頻率調(diào)整32.768 kHz晶體單元

接口類型：I2C-Bus接口（400kHz）

工作電壓范圍：1.6V至5.5V

寬計(jì)時(shí)電壓：1.1V至5.5V

低備用電流：160nA / 3.0V（Typ.）

頻率輸出功能：C-MOS輸出或Open-Drain輸出

內(nèi)置用戶RAM：128位（8位x 16，SRAM）

各種功能包括全日歷、鬧鐘、計(jì)時(shí)器etc.

愛普生準(zhǔn)備了 Linux 驅(qū)動(dòng)程序以供開發(fā)

RX801SJ 的應(yīng)用場(chǎng)景

應(yīng)用場(chǎng)景一：溫控制

EPSON的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊RX8010SJ豐富的定時(shí)功能及超低功耗特性

溫控器是用于控制溫度的設(shè)備，目前市面上的溫控器用于控制地暖空調(diào)、熱水器、中央新風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備。隨著智能家居理念深入人心，人們也期望溫控器不僅能控得"準(zhǔn)”，還能控得“智能”。為了實(shí)現(xiàn)智能控制，溫控器一般需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的幫助，EPSON的RX8010SJ就是這樣一款非常合適的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。

豐富的鬧鐘和定時(shí)功能，助力實(shí)現(xiàn)個(gè)性化控制場(chǎng)景。

1、定時(shí)開關(guān)是一項(xiàng)非常常見的智能控制需求，最簡單的如要求溫控器能在每天的固定時(shí)間啟動(dòng)或關(guān)閉被控制設(shè)備。RX8010SJ的鬧鐘功能，有星期、日期、小時(shí)、分鐘四個(gè)參數(shù)可以單獨(dú)設(shè)置，通過星期+小時(shí)+分鐘或日期+小時(shí)+分鐘這兩種組合，實(shí)現(xiàn)了花樣繁多的鬧鐘功能。對(duì)于星期+小時(shí)+分鐘組合，可以實(shí)現(xiàn)的鬧鐘實(shí)例有:周一到周五每天上午7點(diǎn)輸出鬧鈴信號(hào);或在周六和周日的每個(gè)小時(shí)的30分鐘時(shí)輸出鬧鐘信號(hào)。對(duì)于日期+小時(shí)+分鐘組合，可以實(shí)現(xiàn)的鬧鐘實(shí)例有:每個(gè)月第一天上午7點(diǎn)輸出鬧鈴信號(hào);或在每天上午6:69輸出鬧鈴信號(hào);或在每個(gè)月的15日于每個(gè)小時(shí)的30分鐘時(shí)輸出鬧鐘信號(hào)。可以看到RX8010SJ的鬧鐘功能十分強(qiáng)大，能幫助用戶實(shí)現(xiàn)各種各樣的個(gè)性化開關(guān)機(jī)設(shè)置。

2、除了鬧鐘，RX8010SJ還提供了定時(shí)器功能，能讓溫控器實(shí)現(xiàn)規(guī)律性的溫度調(diào)節(jié)，比如每兩分鐘溫度升高一度。RX8010SJ的定時(shí)器提供的計(jì)時(shí)周期最短為244.14us，最長為65535小時(shí)，定時(shí)周期范圍非常廣，能讓用戶隨心所欲實(shí)現(xiàn)不同精細(xì)度的溫度變化控制。

3、RX8010SJ還提供了時(shí)間更新中斷功能，可以設(shè)置每秒或每分鐘輸出一次中斷信號(hào)，幫助溫控器實(shí)現(xiàn)更多的周期性任務(wù)。

RX8010SJ提供的以上三種定時(shí)功能，每種都有對(duì)應(yīng)的事件標(biāo)記位，當(dāng)定時(shí)事件發(fā)生時(shí)對(duì)應(yīng)的標(biāo)記位會(huì)被置位。因此以上三種定時(shí)功能，可同時(shí)設(shè)置，互不干擾。主控在收到RX8010SJ輸出的中斷信號(hào)后，可通過查詢相應(yīng)的標(biāo)記位判斷是發(fā)生了哪種定時(shí)事件，而不會(huì)引起混亂。這就意味著RX8010SJ可以讓用戶同時(shí)設(shè)置不同的定時(shí)任務(wù)，完成更為復(fù)雜的控制，從而大大提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭力。

功耗低，主電源斷電后易實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)保持

溫控器一般都帶有液晶顯示屏幕，可顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊提供的日歷信息。若溫控器的主電源發(fā)生了斷電，在供電恢復(fù)后，一般都要求屏幕上能繼續(xù)顯示正確的時(shí)間信息，這就需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊能支持備份電源供電。RX8010SJ雖然沒有備份供電管腳，但只需要在電路上額外增加一顆SOT23封裝的共陰極二極管以及一顆小型紐扣電池，就能實(shí)現(xiàn)備份供電。RX8010SJ的計(jì)時(shí)保持功耗非常低，在3V電源供電條件下，最大才320nA。一顆40mAh容量的小型紐扣電池，即可維持走時(shí)10年以上。可見，RX8010SJ能輕松滿足溫控器對(duì)于計(jì)時(shí)保持方面的要求。

應(yīng)用場(chǎng)景二：考勤機(jī)

EPSON實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊RX8010SJ輸出頻率誤差僅為5±23ppm可用于考勤機(jī)

智能考勤機(jī)支持指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、刷卡識(shí)別、密碼輸入等多種打卡方式，并且智能考勤機(jī)具有聯(lián)網(wǎng)功能，可以把考勤數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，從而可以方便地記錄員工上下班時(shí)間。

無論考勤機(jī)如何更新?lián)Q代，其最基本的功能就是記錄員工的上下班時(shí)間，因此考勤機(jī)必須具備高精度的時(shí)間準(zhǔn)確性，以便確保所記錄的員工上下班時(shí)間是準(zhǔn)確的。考勤機(jī)一般安裝在墻面上，因此其尺寸要小巧，這樣可以方便安裝，能夠適合更多的安裝場(chǎng)合。

EPSON推出的RX8010SJ是低功耗I2C-Bus接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，可以較好地應(yīng)用在考勤機(jī)中。RX8010SJ輸出頻率誤差非常低，室溫溫度下，VDD=3V，頻率誤差僅為5±23ppm，等效為月度總誤差僅為最大±60s。VDD=1.2V~5.5V，其頻率電壓偏移僅為±2ppm/V， 并且VDD=3.0V時(shí)，在Ta=?20℃~+70℃環(huán)境溫度范圍內(nèi)，頻率溫度偏移僅為-120~+10ppm，這意味著當(dāng)電源電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，或外界環(huán)境溫度變化較大時(shí)，由此引起的頻率誤差也較小，從而使得考勤機(jī)具有較高的計(jì)時(shí)準(zhǔn)確性以及穩(wěn)定性。

RX8010SJ 支持 I2C-Bus 接口，并且采用了標(biāo)準(zhǔn)的SOP?8封裝，尺寸小，從而能降低相關(guān)元器件在PCB上的尺寸占用，有利于考勤機(jī)小型化設(shè)計(jì)。其最大的特點(diǎn)是其功耗非常低， 32.768 kHz開啟時(shí)，其最大功耗也僅為1.1μ。ARX8010SJ 的高精度、低功耗和多功能特性使其非常適合用于考勤機(jī)。其輸出頻率誤差僅為 5±23ppm，確保了計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性，同時(shí)其低功耗設(shè)計(jì)也滿足了長時(shí)間運(yùn)行的需求。

因此，RX8010SJ 是一個(gè)非常理想的解決方案，可以有效提高考勤機(jī)的計(jì)時(shí)精度和可靠性。

RX8130CE 的特性

內(nèi)置頻率調(diào)整32.768 kHz晶體單元

接口類型：I2C -Bus 接口

接口電壓范圍：1.6V至5.5V

寬計(jì)時(shí)電壓：1.1V至5.5V

低備用電流：300 nA（Typ.）3V

自動(dòng)電源切換功能：通過主電源監(jiān)視器進(jìn)行切換。

備用電池充電控制功能：針對(duì)可充電鋰電池。

延遲復(fù)位功能：檢測(cè)主電源并移除復(fù)位。

各種功能包括全日歷、鬧鐘、計(jì)時(shí)器etc.

愛普生準(zhǔn)備了 Linux 驅(qū)動(dòng)程序以供開發(fā)

RX8130CE：實(shí)時(shí)時(shí)鐘新選擇

在電子設(shè)備中，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊就像心臟一樣，為設(shè)備提供精確的時(shí)間基準(zhǔn)。對(duì)于便攜式設(shè)備來說，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊的要求尤其高，因?yàn)樗枰m應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。EPSON的RX8130CE實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊就是為這些需求而設(shè)計(jì)的，它是一款超寬電壓范圍（1.25~5.5V）的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，在3V下最低靜態(tài)功耗僅為300nA。

靈活的I2C配置接口
RX8130CE集成了I2C通信接口，用戶可以通過這個(gè)接口靈活配置內(nèi)部的寄存器，以滿足不同的應(yīng)用需求。這包括日歷時(shí)鐘配置、喚醒計(jì)時(shí)配置、告警配置以及低壓監(jiān)控配置等。此外，還提供了一個(gè)32bit的RAM寄存器空間，用戶可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行分配和存儲(chǔ)，這在可穿戴設(shè)備等緊湊型便攜式設(shè)備中非常有用。

主備電電源管理
另一個(gè)實(shí)用的功能是主備電電源管理和備電電池充電控制。在設(shè)備運(yùn)行過程中，可能會(huì)遇到電源不穩(wěn)定的情況，這時(shí)需要一個(gè)穩(wěn)定的主備電電源管理。RX8130CE內(nèi)置了這部分功能，確保實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊能夠持續(xù)穩(wěn)定地為系統(tǒng)提供時(shí)鐘源。此外，還內(nèi)置了備電電池充電管理功能，用戶只需通過簡單的配置，即可使用一個(gè)便宜的EDLC器件作為備用電源，這對(duì)于需要備用電源的應(yīng)用領(lǐng)域來說，無疑是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。

廣泛應(yīng)用
RX8130CE的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，無論是可穿戴設(shè)備、行車記錄儀還是其他需要高精度時(shí)間源的設(shè)備，都能找到它的身影。相比于傳統(tǒng)的解決方案，它至少可以減少約三分之一的器件數(shù)量，大幅減少整體體積和成本。

RX8130CE的應(yīng)用場(chǎng)景

EPSON實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊RX8130CE功耗低至300nA、從容應(yīng)對(duì)各種使用場(chǎng)景。

應(yīng)用場(chǎng)景一：液晶顯示界面

在日常使用的智能產(chǎn)品中，液晶顯示界面需要顯示實(shí)時(shí)時(shí)間及工作時(shí)間等，雖然主控MCU內(nèi)置RTC單元，但精度上達(dá)不到，需要一個(gè)外部的RTC模塊。愛普生實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊RX8130CE不僅能輕松實(shí)現(xiàn)此功能，關(guān)鍵是它小體積；節(jié)省空間，性價(jià)比還高。下面大家介紹這款RX8130CE的詳細(xì)參數(shù)和應(yīng)用范圍。

應(yīng)用場(chǎng)景二：筆記本電腦

隨著科技的進(jìn)步和消費(fèi)者需求的不斷變化，筆記本電腦市場(chǎng)繼續(xù)展現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭一方面移動(dòng)性和輕薄性成為主流，另外一方面性能在不斷提升，功能也日益豐富。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模組，作為提供時(shí)間和定時(shí)功能的單元模塊，是筆記本電腦不可或缺的一部分。EPSON推出的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊RX8130CE，具有低功耗，高精度，體積小等優(yōu)勢(shì)，在筆記本電腦行業(yè)將大有可為。

功耗低至300nA，從容應(yīng)對(duì)各種使用場(chǎng)景

當(dāng)筆記本電腦的系統(tǒng)關(guān)機(jī)時(shí)，并不是所有的電路都斷電了，還有實(shí)時(shí)時(shí)鐘在通過鋰電池供電運(yùn)行。為了延長鋰電池的待機(jī)時(shí)間，一般要求實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊具有非常低的功耗。EPSON的RX8130CE實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，在計(jì)時(shí)保持狀態(tài)下的典型功耗值為300nA(3V電源供電)，能完全滿足筆記本電腦的待機(jī)功耗要求。筆記本電腦上的實(shí)時(shí)時(shí)鐘只靠鋰電池供電，一般都沒有放置小型的紐扣電池作為備份電源。

在遇到更換或增加內(nèi)存條、固態(tài)硬盤等場(chǎng)景時(shí)，一般需要將鋰電池供電短暫地?cái)嚅_一下。取300nA作為典型功耗值，經(jīng)計(jì)算，只要在給RX8130CE供電的電源路徑上放置一顆10uF的電容，在鋰電池供電斷開后，此小電容所存儲(chǔ)的電量即可供RX8130CE工作2分鐘時(shí)間，足以支撐用戶完成更換操作。筆記本電腦再次開機(jī)后，時(shí)間和配置信息不會(huì)丟失免去了用戶重新做配置的麻煩。

內(nèi)置32.768kHz晶體單元，出廠即做高精度校準(zhǔn)

RX8130CE實(shí)時(shí)時(shí)鐘模組內(nèi)置32.768kHz晶體單元，頻率精度在出廠時(shí)做了校準(zhǔn)。與市面上大部分需要外接32.768kHz晶體的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片相比，RX8130CE的時(shí)鐘精度更為優(yōu)異。RX8130CE的時(shí)鐘系統(tǒng)在3.0V電壓供電，+25°C環(huán)境溫度下的頻率穩(wěn)定度典型值為(5±23)ppm，相當(dāng)于每月 ±1 分鐘的偏差。在-20'C~+70'C溫度范圍內(nèi)，與RX8900CE等集成DTCXO的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊相比，RX8130CE的頻率差異要大一些。因此RX8130CE提供了“Digital offset register”寄存器，用于修正由環(huán)境溫度變化引入的頻偏。

體積小，適合空間緊湊場(chǎng)合

市面上常見的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，一般為SOP8封裝，尺寸規(guī)格為6.0x4.9x1.55mm。而EPSON的RX8130CE實(shí)時(shí)時(shí)鐘模組，外部尺寸只有3.2x2.5x1.0mm，體積非常小巧。而且因?yàn)椴挥猛庵镁w，進(jìn)一步減少了占用PCB的面積，非常適合超本等空間緊湊的場(chǎng)合。

另外RX8130CE可預(yù)設(shè)鬧鐘時(shí)間，到點(diǎn)可輸出中斷信號(hào)，這個(gè)功能可幫助筆記本電腦實(shí)現(xiàn)定時(shí)開機(jī)。RX8130CE還預(yù)留了4個(gè)字節(jié)的RAM，可以存儲(chǔ)一些設(shè)置信息。

整體來看RX8130CE是一款為筆記本電腦行業(yè)量身定做的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，歡迎工程師、研發(fā)人員在自己的設(shè)計(jì)上使用。

RX8130CE的規(guī)格書

“唐輝電子”除了以上RX8010SJ 、RX8130CE以外，還提供其他各種型號(hào)有源晶振和無源晶振，時(shí)鐘芯片，陀螺儀等，歡迎工程師、研發(fā)人員在自己的設(shè)計(jì)上使用。

二

松下Panasonic電池CR2032

作為RTC的備用電源，松下紐扣電池很受歡迎。一顆穩(wěn)定的電池所帶來的效果，會(huì)大大延續(xù)產(chǎn)品的使用壽命。

下圖為松下常見的CR-2032電池，在20°常溫環(huán)境下，配合Epson RTC ，可以達(dá)到15年以上持續(xù)供電，保持產(chǎn)品在任何情況下，是RTC備電的穩(wěn)定的后勤保障。

而這一切的秘密，來源于松下電池的低內(nèi)阻。

?內(nèi)阻是指電流通過電池時(shí)所受到的阻力。電池的內(nèi)阻是化學(xué)電源的一個(gè)極為重要參數(shù)，它直接影響電池的工作電壓，工作電流，輸出的能量與功率，從功率和能量輸出的角度來看化學(xué)電源的內(nèi)阻越小越好。

?電池內(nèi)阻與材料（正負(fù)極材料，隔膜，電解液等），結(jié)構(gòu)以及裝配過程有關(guān)。一顆“好”的電池應(yīng)該保證在產(chǎn)品的后期，也要保持低內(nèi)阻，才能確保其產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

?另外，松下還擁有全業(yè)界最穩(wěn)定的一次鋰氟化碳電池（BR電池）系列，溫度范圍更廣，持續(xù)放電能力更強(qiáng)。

CR2032的規(guī)格書