【技术大神】基于RX-8025T对时电路设计和通信数据分析

时间： 2016-09-09 来源：技术大神活动文章

技术问答

在智能四表领域中，EPSON公司推出的新型时钟芯片 RX-8025T是最常用的模块之一，下面结合笔者的项目谈一谈对RX-8025T模块的使用。

笔者所负责的智能终端产品要求具备对时（红外和手动）、定时报警、高精度内部时钟（误差为±1s/d或±1min/Y）、宽温度工作范围、秒脉冲输出等功能。RX-8025T带高速I2C接口，可进行时钟设置和保持，设置定时报警。RX-8025T内置的高稳定度32.768KHz 的数字温度补偿晶体振荡器（DTCXO）和闰年（2000 至2099之间）自动调整功能，能满足时钟日历的高精度计时功能。另外，通过对RX-8025T设置相应补偿的控制位，能实现不同间隔的温度补偿功能，提高时钟精度。32.768KHz频率经过内部分频器进行15次分频后能输出1Hz秒脉冲信号。 RX-8025T具有极低的能量消耗（低电流功耗：0.8uA/3V ），在系统掉电后可长期使用纽扣电池供电，保证时钟日历正常计时。

基于RX-8025T对时电路具体设计如图1所示。

图1：RX-8025T对时电路具体设计图

V1为红外发射管，V2为红外接收管，信号/INT为秒脉冲，38KHz信号为控制红外管V1发射信号的频率，D为光耦。秒脉冲外接工作台体，必须对外隔离，一般采用型号为HCPL-181的光电耦合器，其体积小、反应快可与电路实现完美的配合。其中RX-8025T部分的电路设计如图2所示。

图2：RX-8025T部分的电路设计图

V35和V36的作用是当有外接电源时，外接电源供电，当外接电源断开后，电池B1供电；/INTA为开漏极输出秒脉冲信号，有些电网公司的技术规范要求输出高电平为5V的秒脉冲信号，故需通过三极管进行电平转换；C122和C123都为滤波电容；R149为限流电阻。

对时原理：
1）手动对时。操作按键控制MCU，通过 I2C总线传输对时数据给RX-8025T进行对时。
2）红外对时。当掌机和终端的协议一致时，掌机对红外接收管V2发送对时数据后，MCU通过串口RXD接收并解析数据，再利用 I2C总线将对时数据传给RX-8025T进行对时，然后通过串口TXD经过V1告诉掌机已进行对时。

下面着重说明基于RX-8025T的红外对时的过程。
1）掌机通过红外接收和发射管与MCU通信的波形图如图3所示。掌机对V2发送对时信号（黄色第一部分信号），MCU通过串口RXD收到信号并处理，最后通过V1返回数据（绿色信号）给掌机。那么黄色第二部分信号从什么地方而来，且波形和绿色信号波形一模一样，几乎没有延时？测试发现，由于V1和V2靠的很近，MCU通过V1返回给掌机的信号，V2也收到了，但是这个信号里面没有对时协议，MCU不会再解析。

图3：掌机通过红外接收和发射管与MCU通信的波形图

2）MCU通过规约解析数据后发给RX-8025T的过程，通过图四的波形可知。当MCU收到掌机发过来的对时信号（黄色第一部分信号），过了0.35s后才通过I2C总线传给RX-8025T（橙色箭头所指的绿色信号），RX-8025T收到对时数据进行对时，同时告诉MCU对时成功。

图4：MCU通过规约解析数据后发给RX-8025T过程

3）MCU和RX-8025T之间的通信如下图所示，黄色信号表示I2C的SCL，绿色信号表示SDA，通过波形图可以清楚知道RX-8025T已经通过红外对时成功。

图5：MCU和RX-8025T之间的通信

通过串口调试助手也可以清楚地知道红外对时成功，如图六所示。智能终端未对时前的时间为[07-06 06:24:22]，掌机上在[07-08 08:24:40]时刻发出对时信号，MCU经过规约解析“!!iError = 0”，将时间改为[07-08 08:24:40]，并写入RX-8025T中，同时在[07-08 08:24:41]时刻返回数据告诉掌机对时成功。

图6：通过串口调试助手也可以清楚地知道红外对时成功

作者：叵仄兮

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Rui Lv4. 资深工程师 2019-01-24

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