RAK12002 WisBlock Extra Модуль RTC часов реального времени

Модуль RAK12002 WisBlock Extra c часами реального времени RTC принадлежит к серии продуктов модульного конструирования WisBlock. Платформа ориентирована на разработку многоцелевых электронных IoT-приложений, совместимых с концепцией быстрой сборки готового решения из набора существующих узлов, с возможностью последующей лёгкой перекомпоновки аппаратной составляющей. Плата расширения RAK12002 WisBlock RTC добавляет в платформу инструмент учёта хронометрических данных с часами-календарём, оснащённый индивидуальным резервным источником питания. Часы реального времени RTC позволяют синхронизировать работу WisBlock-приложения, опирающегося в своих алгоритмах на текущие время и каленарную дату, но лишённого возможности вести необходимые отсчёты в условии непродолжительного отсутствия напряжения питания.

Благодаря множеству популярных технологий беспроводной связи, поддерживаемых платформой WisBlock, любая информация с хронологическими параметрами реального времени и календарной даты может быть отправлена по радиоканалам LoRa в сетях LoRaWAN, а также в облачные или иные сервисы через соединения WiFi или Bluetooth. Вдобавок, система WisBlock предоставляет способ управления питанием интегрированных в автономное WisBlock-устройство датчиков и сенсоров, позволяющий экономить ресурсы источника электроэнергии, путём включения модулей на время сбора данных. WisBlock-приложение с установленным RTC часами реального времени RAK12002 может комплектоваться иными сенсорами WisSensor, расширяющими перечень обрабатываемой информации.

Технические характеристики

• Модель: RAK12002_VB
• Питание: 3.3В DC
• Напряжение резеврного источника: 3.3В
• Потребление тока: до 45 нА
• Микросхема RTC: RV-3028-C7 MicroCrystal SW.
• Пользовательская память: 2Б RAM, 43Б EEPROM
• Отсчёт даты: год, месяц, день недели, час, минута, секунда
• Календарь до 2099 года
• Поддерживаемый формат даты и времени: 12/24-часовой, UNIX
• Погрешность времени: ±1ppm (25°С)
• Интегрированный частотный генератор: 32.768 кГц
• Выход прямоугольного сигнала, Гц: 1, 32, 64, 1024, 8192, 32768
• Дополнительные функции
  • будильники, секундомеры
  • автокоррекция високосного года
  • автоматический переход на резервный источник питания
  • встроенное зарядное устройство
  • генератор прерываний
  • генератор временных меток для внешних и внутренних событий
  • парольная защита записи регистров времени и настроек
• Интерфейс: I2C/IIC(TWI), 400 кГц
• Аппаратный адрес: 0х52h 7-разрядный
• Температура эксплуатации: -40°С ~ 85°С
• Размеры: 10 х 10 мм

Модуль WisBlock Extra RAK12002 спроектирован на ультракомпактном чипе RV-3028-C7 часов реального времени RTC с экстремально низким энергопотреблением до 45 нА. Микросхема содержит календарь до 2099 года, разнообразные программируемые будильники, таймеры, обратные счётчики, и предоставляет данные о текущем календарном числе, дне недели, месяце, и годе в 12-часовом (AM/PM) или 24-часовом форматах, поддерживает их конвертацию в 32-разрядных значения стандарта UNIX-времени. Часы RV-3028-C7 в автоматическом режиме производят коррекцию даты с учётом коротких месяцев и високосных лет. Располагают встроенным высокоточным частотным генератором 32.768 кГц, имеют физический выход генерируемого импульсно-тактового прямоугольного сигнала CLKOUT с устанавливаемой частотой 1 Гц, 32 Гц, 64 Гц, 1024 Гц, 8192 Гц, или 32768 Гц.

В микросхеме часов RV-3028-C7 предусмотрена генерация низкоуровневых прерываний через вывод INT для различных внутренних событий изменения состояний или переключения режимов работы, существуют многорежимные регулируемые пороги переключения на встроенный резервный источник напряжения — миниатюрный 3-вольтовый суперконденсатор HB414HG, полного заряда которого может хватать на нескольких дней. WisBlock-приложению доступны 43 байта памяти EEPROM для записи и хранения наиболее важных параметров, и 2 байта выделенной ОЗУ-памяти. Изменение значений некоторых ключевых регистров времени и настроек может быть защищено пользовательским паролем. Между вычислительным модулем WisCore и ячейками памяти/регистрами RV-3028-C7, связь построена через высокороскоростную (до 400кГц) последовательную шину I2C/IIC (TWI). Модулю RAK12002 назначен 7-битный адрес 0х52h (бинарный 1010010).

Назначение выводов 24-контактного разъёма RAK12002 WisBlock RTC Module

Модуль WisExtra RAK12002 оснащён 24-контактным соединительным разъёмом WisConnector, совместимым со слотом Sensor базовой платы WisBlock Base. Интерфейс RAK12002 задействует следующие контакты:

• 3V3 — напряжение питания +3.3В, управляемое модулем WisCore
• GND — напряжение питания, общий (минусовой)
• I2C_SDA — сигнал данных шины I2C
• I2C_SCL — сигнал тактирования шины I2C
• INT — низкоуровневый сигнал прерывания
• CLKOUT — сигнал прямоугольной формы с программируемой частотой

Образец монтажа

Модуль часов реального времени RTC RAK12002 WisBlock спроектирован для работы с базовой платой WisBase, через которую он получает питающее напряжение. Дополнительно для работы с модулем RTC потребуется вычислительный блок с интегрированным программируемым контроллером WisBlock Core.

На изображении показан способ крепления RAK12002 к свободному слоту на верхней стороне RAK5005-O. Плата может быть установлена в любой из четырех имеющихся слотов (A-D). Модуль RTC совместим с методом реверсивного (с разворотом платы) подключения.

На лицевой стороне RAK12002 и прочих модулей WisBlock нанесена шелкографическая метка, которая указывает на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма базовой платы. Находится метка рядом с коннектором WisConnector.

Физические размеры, мм

Электрическая принципиальная схема модуля часов реального времени RAK12002

Техническая документация

1. Руководство по применению RTC часов RV-3028-C7 MicroCrystal (англ., PDF, Datasheet)
2. Характеристики коннекторов FBB (.PNG)

Полезные ссылки

1. Руководство пользователя часов реального времени RAK12002 Wisblock RTC Module
2. Пример программирования модуля RAK12002
3. Совместимая с Arduino библиотека для часов RTC КМ-3028-С7
4. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub
5. Краткое руководство пользователя системы WisBlock
6. Руководство по дизайну индивидуальных сенсорных модулей