Hallo, Ich wollte fragen ob mein Schaltplan bestehend aus einer RTC, Crystal und Knopfzellen Batterie richtig ist? Wenn nein, was müsste angepasst werden? Datenblatt RTC: https://www.mouser.de/datasheet/2/256/DS1390-DS1394-1512815.pdf RTC kommuniziert über SPI. Wenn ich das richtig verstanden habe, so switcht das RTC Modul automatisch auf die Batterie Versorgung sobald die Hauptversorgung weg ist. Daher müsste ich doch den Oscillator auch dauerhaft über die Batterie betreiben, oder gibt es dafür sauberere Lösungen? Pin9 kann ich lt DB offen lassen. Was ist mit X2? Beim Verpolungsschutz hab ich halt den Spgsabfall, also lieber doch eine antiparallele Diode mit Sicherung? Vielen Dank
Hallo, > Matthias schrieb: > Ich wollte fragen ob mein Schaltplan bestehend aus einer RTC, Crystal > und Knopfzellen Batterie richtig ist? Wenn nein, was müsste angepasst > werden? Warum entkoppelst du die Bat-Spannung mit der Diode? Ich denke, das ist unnötig. An der Battery wird auch kein Block-C nötig sein. Da fließen nur paar uA und die Bat selber ist quasi eine große Kapazität. Über das C fließen nur Leckströme ab, das muß nicht sein. > Datenblatt RTC: > https://www.mouser.de/datasheet/2/256/DS1390-DS1394-1512815.pdf Dazu noch: http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/20005625b.pdf > RTC kommuniziert über SPI. > Wenn ich das richtig verstanden habe, so switcht das RTC Modul > automatisch auf die Batterie Versorgung sobald die Hauptversorgung weg > ist. Ja. > Daher müsste ich doch den Oscillator auch dauerhaft über die > Batterie betreiben, oder gibt es dafür sauberere Lösungen? Was soll das überhaupt werden mit diesem Oszillator? Warum nimmst du nicht einen Uhren-Quarz, wie das üblich ist. Hast du dir mal den Stromverbrauch angesehen (typ. 1,2mA)? Da hält seine Li-Zelle sicher sehr lange -> mind. paar 10 h ;-) > Pin9 kann ich lt DB offen lassen. Was ist mit X2? > Beim Verpolungsschutz hab ich halt den Spgsabfall, also lieber doch eine > antiparallele Diode mit Sicherung? Wenn du meinst, unbedingt eine Verpolung zu berücksichtigen, dann würde ich eher einen Reihenwiderstand nehmen z.B. 1kOhm. Da dürfte bei Verpolung nix passieren. Evtl dann noch eine Diode gegen gnd, die bei Verpolung die neg. Spannung begrenzt (z.B. BAV199 -> niedriger Leckstrom). Evtl. noch einen Pullup an den /CS, damit der im Resetzustand nicht irgend wo hin floated. Gruß Öletronika
U. M. schrieb: > Was soll das überhaupt werden mit diesem Oszillator? Der frisst 1,3mA! Das ist rund das 10fache was der CRT inkl. Uhrenquarz braucht. Da geht deine Knopfzelle, schon nach eim paar Stunden in die Knie. Aus dem Dabla der CR2325: "Standard Discharge Current 0.3 mA"
U. M. schrieb: > Was soll das überhaupt werden mit diesem Oszillator? > Warum nimmst du nicht einen Uhren-Quarz, wie das üblich ist. üblich != gut oder zeitgemäß. Warum nimmst du nicht einen Uhrenchip mit eingebautem Quarz? Z.B. den PCF2129T/2 für 2 bis 3 Euro von Mouser. Der hat ein umschaltbares I2C/SPI Interface, max. 8ppm von -30 bis 80°C und auch sonst alles mögliche in einem breiten SO-16 Gehäuse. Wenn es allerdings MEMS sein soll, ist die Auswahl doch sehr überschaubar. Dann ist ein externer Oszillator wieder interessant. Bei Zimmertemperatur sehr attraktiv: SIT1630AI-S4-DCC-32.768 im SOT-23 Gehäuse. Für -40 bis +85°C mit max. 5ppm gibt's den ASTMTXK-32.768KHZ-LG-T, leider im extra kleinen BGA-Gehäuse. Die haben natürlich auch eine Batterie-kompatible Stromaufnahme.
Warum eine RTC mit Trickle Charger und dann eine Primärzelle?
Die Diode an der Batterie ist wie bereits gesagt über, den Cap würde ich
allerdings drin lassen.
Der Oszillator dürfte a) zu ungenau und b) zu stromfressend sein, obwohl
die Angabe 1,2mA aus dem DB für 27MHz gilt und der mit 32kHz deutlich
genügsamer sein sollte. Trotzdem sind 25ppm minimum nicht zeitgemäß.
Aber da hat
Bauform B. schrieb:
ja schon was zu gesagt, das auch stimmig ist.
Welchen Grund gibt es, MEMS statt Quarz zu nehmen?
> Dazu noch: > http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/20005625b.pdf Das ist interessant. Aber wie kann ich denn bei dem Oszillator den Standby Modus verstehen? Verbraucht der dann wesentlich weniger Strom, was noch? Wird die Taktgenauigkeit geringer, konnte diesbezüglich nichts im DB finden? > Wenn du meinst, unbedingt eine Verpolung zu berücksichtigen, dann würde > ich eher einen Reihenwiderstand nehmen z.B. 1kOhm. Da dürfte bei > Verpolung nix passieren. Evtl dann noch eine Diode gegen gnd, die bei > Verpolung die neg. Spannung begrenzt (z.B. BAV199 -> niedriger > Leckstrom). Ok das klingt interessant, Danke für den Hinweis! Bauform B. schrieb: > Warum nimmst du nicht einen Uhrenchip mit eingebautem Quarz? Z.B. den > PCF2129T/2 für 2 bis 3 Euro von Mouser. Oh, der sieht ja interessant aus! Zudem preisgünstig mit integriertem Quarz. > Wenn es allerdings MEMS sein soll, ist die Auswahl doch sehr > überschaubar. Dann ist ein externer Oszillator wieder interessant. Bei > Zimmertemperatur sehr attraktiv: SIT1630AI-S4-DCC-32.768 im SOT-23 > Gehäuse. Für -40 bis +85°C mit max. 5ppm gibt's den > ASTMTXK-32.768KHZ-LG-T, leider im extra kleinen BGA-Gehäuse. Die haben > natürlich auch eine Batterie-kompatible Stromaufnahme. Und die dann an mein vorgeschlagenes RTC Modul anschließen? Hab mir nochmal das DB des RTC's Modul angeschaut(https://www.mouser.de/datasheet/2/256/DS1390-DS1394-1512815.pdf). Auf Seite 11 steht für X1:"Pin X1 is the input to the oscillator and can OPTIONALLY be connected to an external 32.768kHz oscillator" Warum denn optional? Jens M. schrieb: > Warum eine RTC mit Trickle Charger und dann eine Primärzelle? Macht Trickle Charging nicht soviel Sinn? Die Erhaltungsladung sorgt doch dafür dass wenn die Platine am Netz angeschlossen ist, die Knopfzelle Batterie im geladenen Zustand zu halten?! > Welchen Grund gibt es, MEMS statt Quarz zu nehmen? Gibt es keinen, habe da freie Wahl. Also würdet ihr allgemein lieber ein fertig integriertes Modul wie das PCF2129T/2 empfehlen als getrennte RTC mit externem Oszillor? Vielen Dank an alle!
Matthias schrieb: > Das ist interessant. Aber wie kann ich denn bei dem Oszillator den > Standby Modus verstehen? Da gibts nur eine Möglichkeit, würde ich sagen. Er geht Schlafen, kein Takt, keine RTC..
Matthias schrieb: > uf Seite 11 steht für X1:"Pin X1 is the input to the oscillator and can > OPTIONALLY be connected to an external 32.768kHz oscillator" Warum denn > optional? Das meint "Da gehört ein Ende vom Quarz dran, aber wenn dir danach ist, kannst du einen Oszi benutzen, der dann hier und nicht an X2 angeschlossen werden muss.". Ohne entweder Quarz oder Oszillator tut die Uhr keinen Mucks. Matthias schrieb: > Die Erhaltungsladung sorgt > doch dafür dass wenn die Platine am Netz angeschlossen ist, die > Knopfzelle Batterie im geladenen Zustand zu halten?! Die Ladefunktion sorgt bei einer Einwegbatterie dafür, das die dicke Backen macht, aussuppt oder je nach Ladestrom auch explodiert oder Feuer fängt. Der Sinn ist aber, statt einer Batterie, die man irgendwann entsorgen und tauschen muss wie bei RTCs ohne Trickle Charge, einen Elko (GoldCap/SuperCap) einzusetzen, der durchaus einige Tage überbrücken kann. Dafür geht der "nie" kaputt und das Gerät ist auch in 10 Jahren noch mit einer Livezeit versehen. Matthias schrieb: > Also würdet ihr allgemein lieber ein fertig integriertes Modul wie das > PCF2129T/2 empfehlen als getrennte RTC mit externem Oszillor? Ja, auf jeden, wenn du sonst nichts vorgegeben hast. Ich würde DS3231 nehmen, aber der ist I²C. Die Sache mit den Quarzen ist nicht so einfachm, und eine Uhr die schief läuft ist schnell gebaut. Da reicht eine Leiterbahn an der falschen Stelle und dann... Das kann man machen, wenn man 2 oder 3 Iterationen für nen PRototypen machen kann, aber wenn es laufen soll würde ich einen Chip mit Quarz drin nehmen, die sind sehr viel genauer, weil die Jungs wissen wie es geht, du/ich müssten das erst immer wieder lernen. Mit jedem Quarztyp auf jeder neuen Platine wieder neu.
Jens M. schrieb: > Das meint "Da gehört ein Ende vom Quarz dran, aber wenn dir danach ist, > kannst du einen Oszi benutzen, der dann hier und nicht an X2 > angeschlossen werden muss.". > Ohne entweder Quarz oder Oszillator tut die Uhr keinen Mucks. Mh finde das etwas komisch formuliert im DB, man könnte es so interpretieren als wäre da noch ein Interner Oszillator vorhanden, was ja aber nicht der Fall ist. Und ohne externen Taktgeber läuft da ja, wie du auch schon gesagt hast, nichts. > Die Ladefunktion sorgt bei einer Einwegbatterie dafür, das die dicke > Backen macht, aussuppt oder je nach Ladestrom auch explodiert oder Feuer > fängt. > Der Sinn ist aber, statt einer Batterie, die man irgendwann entsorgen > und tauschen muss wie bei RTCs ohne Trickle Charge, einen Elko > (GoldCap/SuperCap) einzusetzen, der durchaus einige Tage überbrücken > kann. Dafür geht der "nie" kaputt und das Gerät ist auch in 10 Jahren > noch mit einer Livezeit versehen. Okay. Die hier verwendete RTC hat ja mit 0.70uA ja auch einen sehr geringen Stromverbrauch. Da hält die Batterie dann auch mindestens ein Jahr. > Ja, auf jeden, wenn du sonst nichts vorgegeben hast. > Ich würde DS3231 nehmen, aber der ist I²C. > Die Sache mit den Quarzen ist nicht so einfachm, und eine Uhr die schief > läuft ist schnell gebaut. Da reicht eine Leiterbahn an der falschen > Stelle und dann... Der DS3231 ist leider etwas zu teuer. Der PCF2129 passt da sehr gut, und der wird auch per I2C betrieben, passt doch besser zu meinem Design als SPI. Habe mal einen Schaltplan gebastelt, magst du kurz drüber schauen? Hab mich dabei auf Seite 70 des DB (https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCF2129.pdf) orientiert. Der Pin BBS gibt ja nur die intern verwendete Spg an. Ich überlege mir gerade ob ich eventuell noch die Spannung der Batterie selbst per ADC evtl messen soll, zwecks Batterielebensdauer.. lG
Matthias schrieb: > Jens M. schrieb: >> Das meint "Da gehört ein Ende vom Quarz dran, aber wenn dir danach ist, >> kannst du einen Oszi benutzen, der dann hier und nicht an X2 >> angeschlossen werden muss.". >> Ohne entweder Quarz oder Oszillator tut die Uhr keinen Mucks. > Mh finde das etwas komisch formuliert im DB, man könnte es so > interpretieren als wäre da noch ein Interner Oszillator vorhanden, was > ja aber nicht der Fall ist. Und ohne externen Taktgeber läuft da ja, wie > du auch schon gesagt hast, nichts. Der hat einen internen Oszillator, aber der braucht den externen Quarz. Mit einem externen Oszillator ist der interne praktisch nur ein Inverter. > Der Pin BBS gibt ja nur die intern verwendete Spg an. Ich überlege mir > gerade ob ich eventuell noch die Spannung der Batterie selbst per ADC > evtl messen soll, zwecks Batterielebensdauer.. zwecks kürzerer Batterielebensdauer ;) Der Spannungsteiler für den ADC braucht ja auch Strom. Und: was macht der ADC-Eingang, wenn die 3V3 weg sind? Der sieht ja trotzdem die Batteriespannung. Normale RTC-Chips überwachen die Batteriespannung selbst und haben dafür ein Statusbit. Ja, ok, man kann damit nur voll/leer unterscheiden. Was ist aus dem Verpolungsschutz geworden? Die Längsdiode schützt auch die Batterie, falls der VBAT-Pin Strom liefern sollte. Manche Leute (UL) nehmen das so ernst, dass sie eine Reihenschaltung aus Widerstand und Diode einbauen. Falls die Diode einen Kurzschluss bekommt, begrenzt der Widerstand den Ladestrom. Im Datenblatt der Batterie sollte der maximale Strom angegeben sein, bei dem die Batterie nicht explodiert. Ich verwende die Tadiran SL350 (½AA), die verträgt 15mA, der Widerstand stört also nicht. Als Bonus liefern die Tadiran-Zellen 3.6 Volt, also stört auch die Diode nicht. Ansonsten hab' ich noch den SDI-Pin auf Masse gelegt und für C1 und C89 C0G-Typen verwendet, dafür aber nur 10n.
Matthias schrieb: > Mh finde das etwas komisch formuliert im DB, man könnte es so > interpretieren als wäre da noch ein Interner Oszillator vorhanden, was > ja aber nicht der Fall ist. Und ohne externen Taktgeber läuft da ja, wie > du auch schon gesagt hast, nichts. Nenene. Lesen und verstehen: Da steht Connections for Standard 32.768kHz Quartz Crystal. The internal oscillator circuitry is designed for operation with a crystal having a 6pF specified load capacitance (CL). Pin X1 is the input to the oscillator and can optionally be connected to an external 32.768kHz oscillator. The output of the internal oscillator, pin X2, is floated if an external oscillator is connected to pin X1. Also: Da gehört ein Quarz dran. einer mit 6pf. X1 ist im übrigen der Eingang des eingebauten Oszillators, der also mit dem Ausgang eines externen verbunden werden muss, X2 ist dann frei/unbeschaltet zu lassen. Wenn schon dann auch alles lesen. ;) Matthias schrieb: > Die hier verwendete RTC hat ja mit 0.70uA ja auch einen sehr > geringen Stromverbrauch. Da hält die Batterie dann auch mindestens ein > Jahr. Dann musst du nur aufpassen, das du auf jeden Fall den Charger deaktivierst. Oder meinst du die PCF? Matthias schrieb: > Ich überlege mir > gerade ob ich eventuell noch die Spannung der Batterie selbst per ADC > evtl messen soll, zwecks Batterielebensdauer.. Dann wird durch den ADC-Leckstrom die Lebensdauer massiv reduziert, oder? ;) Nimm ein fertiges DS3231-Modul von ebay. Kostet fertig "nichts", ist mit EEPROM und Batteriehalter. Musst nur aufpassen und die Schaltung mal nachsehen, es gibt welche wo die Batterie an den 5V hängt.
Danke euch beiden für eure Mühe, hat mir sehrweitergeholfen. Verpolungsschutz: hatte ich ganz vergessen. Habe mir folgende Diode angeschaut: FM5817. Sehr geringe Spannung(ca 0,15V) die an der Diode selbst abfällt. Diese kommt in reihe in Durchlassrichtung zwischen Pluspol der Batterie und dem PCF2129. Als Batterie hatte ich an eine normale CR2032 gedacht. Was sagt ihr dazu? Im DB der RTC (PCF2129) wird der Stromverbrauch mit I=0,70uA @ 3V3 angegeben. Nehmen wir an die CR2032 liefert ca 2,85V wegen Spgsabfall an der Diode, so verbraucht der PCF 0.81uA, also 0.1uA mehr. Was ja immer noch für ein paar Jährchen ausreichen sollte. Bauform B. schrieb: > Ansonsten hab' ich noch den SDI-Pin auf Masse gelegt und für C1 und C89 > C0G-Typen verwendet, dafür aber nur 10n. Was ist der Grund für die 10nF statt 100nF wie im DB angegeben? Vielen Dank lG
Matthias schrieb: > Was ist der Grund für die 10nF statt 100nF wie im DB angegeben? berechtigte Frage. Für den BBS-Pins sagt das Datenblatt 1n bis 100n, da bin ich mit 10n genau in der Mitte (je nach Rechenart). Und an der Batterie {Argumente an den Haaren herbei zieh} - C0G hat theoretisch einen kleineren Leckstrom als irgendein 100n Abblock-C. - mehr gleiche Teile - C0G ist teurer äh, also, nun ja, nimmst du eben 100n.
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