在可穿戴设计中使用离散实时时钟的3个理由

当然，实时时钟（RTC）被认为是一种商品。但并非所有 RTC 都是一样的。事实上，您甚至不必在设计中使用分立式RTC。毕竟，微控制器具有内置的功能。但我想说的是，就整体解决方案尺寸和电源管理效率而言，使用分立式RTC实际上更有益，特别是如果您正在开发可穿戴设备等空间受限的应用。

以下是使用分立RTC进行设计有益的三个原因：

在节省电力的同时跟踪时间。集成RTC的微控制器确实会进入睡眠和低功耗模式，但时钟需要保持运行，以提供精确的计时和报警功能。保持RTC开启会导致微控制器产生漏电流，这确实会浪费一些能量。外部 RTC 允许您在微控制器断电时保持时钟运行。

使用具有集成功能的小型RTC时，节省其他外部组件。通过选择小尺寸的高度集成的RTC，您可以避免为这些功能设计专门的组件。例如，一些外部RTC具有内置的电源管理功能，当该功能检测到模拟或数字输入的变化时，该功能会触发RTC唤醒微控制器。另一个有用的内置功能是备用电池，当电池电压降至某个阈值以下时，它会启动。

延长使用具有超低静态电流的 RTC 时的电池寿命。通过将静态电流保持在纳安级，您可以在不耗尽电池电量的情况下获得始终在线的计时，这对于由小型纽扣电池供电的设计来说是一个特别重要的好处。

精确的计时，无需耗尽电池电量

可穿戴设备只是可以从分立式RTC中受益的应用的一个例子。医疗设备是另一个领域。例如，糖尿病患者的胰岛素笔由纽扣电池供电。如果这些笔中的微控制器必须始终保持打开状态才能使内置RTC运行，则电池将很快耗尽。电网中的功率继电器也是如此——如果断电，您仍然希望 RTC 继续运行，而带有内置备用电池的 RTC 可以提供这种保证。因此，实际上有各种各样的应用可以从分立式RTC中受益。

Maxim的新型MAX31341B超小尺寸毫微功耗RTC是高度集成的计时方案的一个例子，展示了使用分立RTC的优势。该 IC 的工作在低于 180nA 的计时电流下，采用 2mm x 1.5mm 12 引脚 WLP 封装（比目前市面上最小的 RTC 替代方案小 35%）。为了提高精度和灵活性，MAX31341B具有外部时钟同步功能，可与您选择的外部晶振同步。

该器件的电池备份功能允许您对器件进行编程，以便在电池电压降至以下（例如 2V）时，它将切换到带有内置涓流充电器的备用电池。在需要精确计时的地方，例如机顶盒甚至 AM/FM 收音机，具有此功能非常有用。它还具有电源管理功能，可以连接外部开关以中断RTC的输出。如果RTC检测到模拟输入相对于既定可编程阈值或数字施密特触发器输入的变化，则可以对IC进行编程，使开关跳闸并唤醒微控制器。这些内置功能无需使用外部电路，简化了设计并减少了物料清单 （BOM）。

我们进行一个简单的计算，看看（至少假设）MAX31341B如何支持较长的电池寿命。考虑一个典型的3V CR1216锂纽扣电池，额定值为34mAh，每年自放电率为1%（从3V降至2V）。如果电池放在架子上并且它供电的设备被拔下，那么这个电池在 2 年后可能会剩下 100V。给定MAX31341B在3V时的计时电流低于180nA，电池在降至26V之前仍可使用2年。想象一下，计时26年！当然，这不包括为显示时间所需的电路供电，但确实考虑了其用作内部时钟。

审核编辑：郭婷