ISL12022MA低功耗高集成度RTC在智慧路灯控制器中的应用

在“万物互联”时代背景下,路灯作为城市中数量多,布点密集的基础设施,是未来智慧城市建设中重要的组成部分,实现路灯的智能化升级是未来的主流趋势,也是物联网终端产品领域的一块大蛋糕。与传统的路灯照明系统对比而言,智慧路灯产品需要实现的基本功能是按照设定时间进行路灯的开关控制,而不再使用人工进行开关设定。在近期参与的智慧路灯控制器研发项目中,为实现该物联网终端设备的计时功能需求,选用了Intersil推出的一款具有嵌入式温度传感器和晶振的低功耗实时时钟ISL12022MA。

ISL12022MA的外围电路设计只需接入供电2.7V-5.5V的VDD信号,再将I2C接口接入主控MCU芯片,即可以正常实现计时功能了。真心是不能再简单了。虽然电路设计如此简单,但是提供的性能却丝毫不含糊。

从供电电源可靠性及可监测性的角度来看,ISL12022MA的表现就很让人惊艳。ISL12022MA提供电池供电接口作为备份电源,还自带切换电路,在VDD信号缺失或是电压低于设定阈值时,能够自动切换到电池供电,确保终端设备的计时信息一直可靠有效。

在本次智慧单灯控制器研发项目中,主控MCU与ISL12022MA使用同一个LDO输出的3.3V供电电源,ISL12022MA具备的时间戳功能可以记录电源从VDD切换到VBAT以及从VBAT到VDD的时间和日期,即可以实现终端设备电源状态的全程无遗漏监控。而且ISL12022MA芯片的VDD降到预先选择的跳闸电平以下,ISL12022MA就会通过IRQ#管脚输出提供“掉电”报警中断信号给MCU,让MCU在完全断电之前将重要信息通过无线回传芯片将数据上报给后台监控软件。给用户提供如此周全的电源监控的预警方案,真心点个赞。

从计时信息准确性的角度来看,ISL12022MA也是足够优秀的。ISL12022MA自带的片内振荡器温度补偿,有效的弥补了片内晶振会随着温度变化产生温漂,导致计时信息偏差变大的问题。ISL12022MA内置的校准振荡器在-40℃到85℃的全温度范围内的温漂指标小于±5ppm。同时ISL12022MA芯片能够进行闰年自动更正及根据用户输入的参数自动完成夏时令调整(Daylight Saving Time DST)。在确保特殊年份时间信息不出错的同时,也能在天亮的早的夏季具备自动提前关掉路灯的能力,更进一步的节约能源,缓解当前国家能源短缺、电力供应紧张的现实状况。

ISL12022MA芯片的原理图如下:

图1

ISL12022MA 是一款高集成度RTC,不仅具备非常丰富的功能,而且在设计外围电路时又非常简单,减轻了硬件工程师工作量,在智慧路灯控制器这个物联网终端设备中选择使用ISL12022MA真是一个省心又明智的决定。

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