基于瑞薩R7F0C002單片機(jī)的JJY數(shù)字電波鐘設(shè)計(jì)(上)

　　2.1 MCU 介紹

　　R7F0C002 微控制器采用了 RL78 內(nèi)核，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高速處理性能與較低的功耗。MCU 內(nèi)部集成了高精度( ±1%)片上振蕩器， CPU 運(yùn)行頻率最高可達(dá)到 24MHz。

　　此外，還集成了多達(dá) 22SEG× 8COM 的 LCD 控制器/驅(qū)動(dòng)器、上電復(fù)位(POR)電路、電壓檢測(cè)電路(LVD)、看門狗定時(shí)器、時(shí)鐘輸出/蜂鳴器輸出控制電路以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘( RTC)電路，有助于系統(tǒng)的低成本設(shè)計(jì)。其緊湊的尺寸和低功耗性能，使得此產(chǎn)品更適用于家用電器、移動(dòng)設(shè)備等應(yīng)用。R7F0C002 MCU 的 ROM 空間為 32KB， RAM 空間為 1.5KB，數(shù)據(jù)閃存為 2KB。

　　2.2 JJY 雙頻電波接收模塊

　　本系統(tǒng)采用深圳科業(yè)電子有限公司生產(chǎn)的 JJY 雙頻接收模塊獲取低頻電波授時(shí)信號(hào)。該模塊靈敏度高，電源可控，功耗小，工作電壓范圍為 1.5 到 3.5V，工作電流 70uA-100uA，靜態(tài)電流 0.2uA-2uA。模塊采用高度集成的 BI-CMOS 低頻接收解碼芯片CME6005。該高靈敏度、低功耗的芯片能解調(diào)多國(guó)電波信號(hào)，包括美國(guó) (WWVB)、德國(guó)(DCF77)、日本(JJY40 和 JJY60)、英國(guó)(MSF) 和瑞士(HBG)。 CME6005 內(nèi)含一個(gè)獨(dú)特的雙頻晶體補(bǔ)償功能、單/雙頻電波接收功能、 AGC 鎖定功能，且所需外圍元器件少，使 CME6005 成為一個(gè)極理想的無(wú)線電波表方案。

　　模塊天線尺寸為 9*10*60 mm， PCB 尺寸為 1.0*13.5*22 mm，引腳定義如下：

　　1. V-接電源 VCC ( 1.5 ~ 3.5V)。

　　2. G-接地 GND。

　　3. TN( T) -時(shí)間信號(hào)反向輸出。

　　4. TP(無(wú)絲印) -時(shí)間信號(hào)正向輸出，與 MCU 輸入引腳相連。

　　5. P-電源控制腳，與 MCU 輸出引腳相連。需要模塊工作時(shí)，該管腳設(shè)置為低電平，反之設(shè)置為高電平。

　　6. H-自動(dòng)增益控制接高電平，該模塊內(nèi)部已連接好高電平。

　　7. F-頻率選擇控制腳，與 MCU 輸出引腳相連。高電平時(shí)，選擇的時(shí)碼接收頻率為 60kHz;低電平時(shí)，選擇的時(shí)碼接收頻率為 40kHz。系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中可使用 JJY_Simulator 軟件，通過(guò)電腦耳機(jī)模擬 40kHz 的電波鐘信號(hào)發(fā)射。自制發(fā)射耳機(jī)如圖4所示。

　　耳機(jī)模擬發(fā)射的 JJY 電波信號(hào)及電波接收模塊的輸出信號(hào)如圖5所示，接收的數(shù)據(jù)為2014 年 9 月 7 日 9 點(diǎn) 47 分的時(shí)間信息。

　　3 硬件設(shè)計(jì)

　　JJY 數(shù)字電波鐘具有顯示單元，按鍵輸入單元、鬧鐘響鈴輸出單元、時(shí)間電波接收單元以及 LED 狀態(tài)指示單元，其硬件原理如圖6所示。(未完待續(xù))