日本爱普生nA级超低功耗RTC时钟芯片和日本松下高性能电池的组合应用案例之一

 

日本爱普生nA级超低功耗RTC时钟芯片和日本松下高性能电池的组合应用案例，实现超低功耗、超可靠性、高性价比的应用。
 

产品基本框图

 

烟感报警器，又称烟雾报警器，是一种通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的仪器。

目前，某些品牌的烟感报警器已经获得了中国家用探测器标准3C认证，产品安装简便，效果显著，是各地消防支队推荐产品，被广泛应用于家庭、工厂、写字楼、医院、学校、博物馆等重要防火场所。

 

 

     由于产品的特性和设计需求，对于整体功耗的要求比较高，因此功耗就成了关键器件的选择因素。设备需要记录和存储事件的时间日志，那么超低功耗的RTC (Real Time Clock) 对于延长设备使用寿命就至关重要，同时稳定可靠的电池也是产品性能的保障。

 

关键器件选择：

EPSON 的RTC 

模块 RX-8111CE （PKG: 3.2*2.5*1.0mm） 

EPSON的RTC系列产品，具有高可靠性、高稳定性、低功耗、功能丰富、小型化等特点，广泛应用于物联网、消费电子、工业控制等领域。RX-8111CE 是EPSON 最新推出的超低功耗小型化3225封装的实时时钟模块。

 

技术参数：内置32.768KHz 晶体

接口类型：IIC-bus （支持400k速率）

超低待机功耗：100nA Typ. @ 3.0V

宽操作电压，电源管理功能：1.6 V  to  5.5 V ；主备电自动切换管理 （支持多种备电类型）

时间戳功能：8级时间戳记录深度，多种可选触发

功能丰富中断输出：支持Alarm，Update，Timer 等中断设置

自检测功能：电压检测，晶振状态检测

 

基本参数表

 

功耗测试数据对比

Back up by dual layer capacitor（Simulation）@ 0.47F Typ value.

 

 

 

Panasonic 

纽扣电池 CR2032

电池尺寸(Max.Size)：Φ20.0X3.2mm

标称容量(Nominal Capacity)：225mAh

额定电压(Nominal Voltage)：3.0V

工作温度(Operating Temperature)：-20°C ~+60°C

参考重量(Ref.Weight)：3.0g

 

电池放电特性

 

设计参考：

RTC 在产品运行过程中提供实时时钟数据，用来记录各种事件发生的时间，处于不间断的工作状态（无sleep状态），RTC 自身功耗是一项重要指标，同时可以利用RTC 的中断功能实现微处理器的定时唤醒功能，实现降低系统整体功耗的目的。

 

 

利用RX-8111CE 的时间戳功能还可以实现在MCU 休眠状态下监控外部信号输入，RTC 的EVIN 引脚可以监测外部电平变化，并且将变化发生的时间记录到RTC，当MCU 恢复后读取时间戳数据并做相应处理（具体操作参考RTC使用手册）。RTC 和电池的有机结合可以大大提升产品的使用寿命和品质。

 

RX-8111CE 使用产品手册
 

 

日本爱普生RTC和日本松下电池组和应用的原理图和效果图如下，供各位工程师参考