一种时钟电路及电子设备的制作方法

专利2024-06-19  62



1.本发明涉及电路技术领域,具体涉及一种时钟电路及电子设备。


背景技术:

2.实时时钟(rtc)作为系统同步或时间标志已被广泛应用于各种电子产品,其基本功能是保持跟踪时间和日期等信息。而新能源电动汽车为保证电池的使用寿命以及续航里程,在不使用时必须保证电池断开状态,若此时只有电池这一种电源为rtc供电,必然导致车载显示的时间中断,即cpu时钟功能的中断,原因是上述cpu的时钟功能只在“启动”即“通电时”运行,断电时停止。如果时钟不能连续跟踪时间,则必须手动设置时间。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明实施例提供了一种时钟电路及电子设备,以解决在车辆电源关闭时,车辆中的时钟不能连续跟踪时间的问题。
4.根据第一方面,本发明实施例提供了一种时钟电路,包括:rtc芯片、第一电源、第二电源和第一电源激活模块,所述rtc芯片包括第一端,所述第一端用于输出中断信号;所述第一电源与所述rtc芯片的第一电源输入端连接;所述第二电源与所述rtc芯片的第二电源输入端连接;所述第一电源激活模块的第一端与所述rtc芯片的第一端连接,所述第一电源激活模块的第二端与所述第一电源连接,用于根据所述中断信号激活所述第一电源。
5.结合第一方面,在第一方面第一实施方式中,所述第一电源激活模块包括唤醒信号放大电路和电源激活电路;所述唤醒信号放大电路的输入端与所述rtc芯片的第一端连接,所述唤醒信号放大电路的输出端与所述电源激活电路连接;所述电源激活电路的输入端与所述唤醒信号放大电路的输出端连接,所述电源激活电路的输出端与所述第一电源连接。
6.结合第一方面第一实施方式,在第一方面第二实施方式中,所述第一电源激活模块还包括转换电路,所述转换电路的输入端与所述电源激活电路连接,所述转换电路的输出端与所述第一电源连接。
7.结合第一方面第一实施方式,在第一方面第三实施方式中,所述唤醒信号放大电路包括光耦隔离,所述光耦隔离的第一输入端与所述rtc芯片的第一端连接,所述光耦隔离的第二输入端与所述第二电源连接,所述光耦隔离的输出端为所述唤醒信号放大电路的输出端。
8.结合第一方面第一实施方式,在第一方面第四实施方式中,所述电源激活电路包括第一开关器件和第二开关器件;所述第一开关器件的第一控制端与所述唤醒信号放大电路的输出端连接,所述第一开关器件的第二端与所述第二开关器件的第二控制端连接,所述第一开关器件的第三端接地;所述第二开关器件的第二端与上电端连接,所述第二开关器件的第三端为所述电源激活电路的输出端。
9.结合第一方面第四实施方式,在第一方面第五实施方式中,所述电源激活电路还
包括瞬态二极管和稳压二极管;所述瞬态二极管连接在所述第一开关器件的第一控制端和所述第一开关器件的第三端之间;所述稳压二极管连接在所述第二开关器件的第二控制端和所述第二开关器件的第二端之间。
10.结合第一方面,在第一方面第六实施方式中,所述时钟电路还包括第一开关和第二开关,所述第一开关的第一端与所述第一电源连接,所述第一开关的第二端与所述第一电源输入端连接;所述第二开关的第一端与所述第二电源连接,所述第二开关的第二端与所述第一电源输入端连接;所述第一电源大于所述第二电源的电压。
11.结合第一方面,在第一方面第七实施方式中,所述时钟电路还包括晶振电路,所述晶振电路与所述rtc芯片的第二端连接。
12.结合第一方面,在第一方面第八实施方式中,所述时钟电路还包括串行数据线和串行时钟线,所述串行数据线与所述rtc芯片的第三端和所述第一电源连接,所述串行时钟线与所述rtc芯片的第四端和所述第一电源连接。
13.根据第二方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括第一方面或第一方面任一实施方式所述的时钟电路。
14.本发明实施例提供的时钟电路和电子设备,当电子设备(例如新能源汽车)处于不工作状态时,不仅能通过第二电源为rtc芯片进行供电,使得rtc芯片可以正常工作,而且还可以基于rtc芯片发出的中断信号,通过第一电源激活模块激活第一电源,当第一电源激活时使得电子设备内置的时钟可以随着rtc的更新而更新,也就是说,电子设备内置的时钟即使在电子设备处于不工作状态时也能连续跟踪时间,从而在电子设备在由不工作状态变为工作状态时,无需手动设置时间,即可以保证电子设备显示时间的实时性。
附图说明
15.通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
16.图1为时钟电路的结构框图;
17.图2为时钟电路的示意图;
18.图3为唤醒信号放大电路的示意图;
19.图4为电源激活电路的示意图。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
21.实施例1
22.本发明实施例1提供了一种时钟电路。如图1和图2所示,时钟电路包括rtc芯片、第一电源(vcc3)、第二电源(bat)和第一电源激活模块,所述rtc芯片包括第一端,所述第一端用于输出中断信号;所述第一电源(vcc3)与所述rtc芯片的第一电源(vcc3)输入端连接;所述第二电源(bat)与所述rtc芯片的第二电源(bat)输入端连接;所述第一电源激活模块的
第一端与所述rtc芯片的第一端连接,所述第一电源激活模块的第二端与所述第一电源(vcc3)连接,用于根据所述中断信号激活所述第一电源(vcc3)。
23.具体的,如图2所示,第一电源(vcc3)输入端和第二电源(bat)输入端均为rtc芯片的电源端即vdd端。
24.具体的,第一电源(vcc3)为电子设备(例如新能源汽车)的电源;第二电源(bat)为备用电源,如纽扣电池bat。
25.具体的,所述rtc芯片的第一端为/int引脚。
26.由此,当电子设备处于不工作状态时,不仅能通过第二电源(bat)为rtc芯片进行供电,使得rtc芯片可以正常工作,而且还可以基于rtc芯片发出的中断信号,通过第一电源激活模块激活第一电源(vcc3),当第一电源(vcc3)激活时使得电子设备内置的时钟可以随着rtc的更新而更新,也就是说,电子设备内置的时钟即使在电子设备处于不工作状态时也能连续跟踪时间,从而在电子设备在由不工作状态变为工作状态时,无需手动设置时间,即可以保证电子设备显示时间的实时性。
27.在图1至图4中,r代表电阻、c代表电容、d代表二极管,其中d8为tvs二极管,d9为稳压二极管。y1代表晶振、u1为rtc芯片、bat为固定的备用电池、u2为nmos管,u3为pmos管。
28.具体的,所述时钟电路还包括晶振电路,所述晶振电路与所述rtc芯片的第二端连接。如图2所示,c1、c2、y1构成晶振电路。
29.具体的,所述时钟电路还包括串行数据线和串行时钟线,所述串行数据线与所述rtc芯片的第三端和所述第一电源(vcc3)连接,所述串行时钟线与所述rtc芯片的第四端和所述第一电源(vcc3)连接。如图2所示,串行数据线(sda)和串行时钟线(scl),通过一个上拉电阻连接到第一电源(vcc3),并与电子设备(例如新能源汽车)内置的时钟进行数据传输。
30.对于新能源汽车而言,当新能源汽车处于不工作状态时,第一电源(vcc3)处于断路,此时rtc只能由bat进行供电,使其rtc晶振仍然处于工作状态,并在一段时间后/int引脚发出低电平通过第一电源激活模块激活第一电源(vcc3),使第一电源(vcc3)处于工作状态,在第一电源(vcc3)处于工作状态时,新能源汽车内置的时钟可以从rtc读取当前时间,并可以基于读取到的当前时间在其自身机制下进行显示;也就是说,利用本发明实施例1的时钟电路,当新能源汽车处于不工作状态时,不仅能通过第二电源(bat)为rtc进行供电,使得rtc可以正常工作,而且还可以基于rtc芯片发出的中断信号,通过第一电源激活模块激活第一电源(vcc3),当第一电源(vcc3)激活时可以使得新能源汽车内置的时钟可以随着rtc的更新而更新,也就是说,新能源汽车内置的时钟即使在新能源汽车处于不工作状态时也能连续跟踪时间,从而在新能源汽车在由不工作状态变为工作状态时,无需手动设置时间,即可以保证新能源汽车显示时间的实时性。
31.具体的,如图1所示,所述第一电源激活模块包括唤醒信号放大电路和电源激活电路;所述唤醒信号放大电路的输入端与所述rtc芯片的第一端连接,所述唤醒信号放大电路的输出端与所述电源激活电路连接;所述电源激活电路的输入端与所述唤醒信号放大电路的输出端连接,所述电源激活电路的输出端与所述第一电源(vcc3)连接。
32.进一步的,如图1所示,所述第一电源激活模块还包括转换电路,所述转换电路的输入端与所述电源激活电路连接,所述转换电路的输出端与所述第一电源(vcc3)连接。
33.更加具体的,如图3所示,所述唤醒信号放大电路包括光耦隔离,所述光耦隔离的第一输入端与所述rtc芯片的第一端连接,所述光耦隔离的第二输入端与所述第二电源(bat)连接,所述光耦隔离的输出端为所述唤醒信号放大电路的输出端。由此,唤醒放大电路只需要一个光耦隔离即可完成,电路简单。bat为常高电平,当/int为低电平时,rtc_wake输出高电平作为图4的激活信号。
34.更加具体的,如图4所示,所述电源激活电路包括第一开关器件(u2)和第二开关器件(u3);所述第一开关器件(u2)的第一控制端与所述唤醒信号放大电路的输出端连接,所述第一开关器件(u2)的第二端与所述第二开关器件(u3)的第二控制端连接,所述第一开关器件(u2)的第三端接地;所述第二开关器件(u3)的第二端与vcc1连接,所述第二开关器件(u3)的第三端与vcc2连接。
35.进一步的,所述电源激活电路还包括瞬态二极管(d8)和稳压二极管(d9);所述瞬态二极管(d8)连接在所述第一开关器件(u2)的第一控制端和所述第一开关器件(u2)的第三端之间;所述稳压二极管(d9)连接在所述第二开关器件(u3)的第二控制端和所述第二开关器件(u3)的第二端之间。
36.具体的,如图4所示,d3-d7做为防反二极管,当d3-d7前端任给一个激活信号后u2导通,然后u3导通,使其vcc2电压为高电平,进而给控制器供电。其中d8可以有效防止激活信号带来的浪涌的影响保护u2。d9可以使其vgd电压保护在有限范围内,避免损坏u3。
37.示例的,如图1所示,实时时钟包括rtc电路、唤醒信号放大电路(即图1中的rtc输出激活控制电路)、电源激活电路、转换电路、弱电应用电路以及mcu电路。其工作原理如下,rtc发出的中断信号作为初级的唤醒激活信号,经过唤醒信号放大电路进行放大,进而控制电源激活电路完成电源激活即上电状态。上电之后经过电源转换电路输出各种所需的低压直流电源,为弱电应用电路、mcu以及rtc电路进行供电。
38.更加具体的,如图2所示,所述时钟电路还包括第一开关(d1)和第二开关(d2),所述第一开关(d1)的第一端与所述第一电源(vcc3)连接,所述第一开关(d1)的第二端与所述第一电源(vcc3)输入端连接;所述第二开关(d2)的第一端与所述第二电源(bat)连接,所述第二开关(d2)的第二端与所述第一电源(vcc3)输入端连接;所述第一电源(vcc3)大于所述第二电源(bat)的电压。
39.通过上述第一开关(d1)和第二开关(d2)可以在新能汽车上电时断开备用电源延长其使用年限。
40.具体的,新能源汽车的上电,与根据中断信号激活的第一电源(vcc3)不是同一电源,vcc3是汽车上电后通过电源模块转换过来的,汽车上电电源可能是24v,而vcc3只有3.3.v。新能源汽车的上电在电路中指的是vcc1。
41.具体的,所述第一开关(d1)和所述第二开关(d2)为二极管,所述第一开关(d1)的第一端和所述第二开关(d2)的第一端为所述二极管的正极,所述第一开关(d1)的第二端和所述第二开关(d2)的第二端为所述二极管的负极。
42.示例的,如图2,实时时钟芯片的供电方式为双电源供电方式,其一为vcc3为主系统电源通过电平转换为适合rtc电路的电源进行供电;其二为固定备用电源如纽扣电池;其中vcc3的电压高于bat的电压,两电压通过串接二极管防止短接,当汽车运行时控制器生成电源vcc3给rtc芯片供电,由于vcc3高于bat电压,二极管d2截止,此时只由vcc3供电。
43.综上,本发明实施例1提供的时钟电路具有如下有益效果:
44.(1)双供电方式保证了既能通过增加备用电源保证电子设备显示的时间日期的实时性,又能在上电时断开备用电源延长其使用年限。
45.(2)中断信号唤醒放大电路只需要一个光耦隔离即可完成,电路简单。
46.(3)带有tvs二极管、稳压二极管的唤醒信号放大电路以及电源激活电路,可以有效地防止浪涌以及过压造成的器件损坏。
47.实施例2
48.在本发明实施例1的基础上,本发明实施例2还提供了一种电子设备,包括本发明实施例1的实时电路。
49.虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征:
1.一种时钟电路,其特征在于,包括:rtc芯片,所述rtc芯片包括第一端,所述第一端用于输出中断信号;第一电源,所述第一电源与所述rtc芯片的第一电源输入端连接;第二电源,所述第二电源与所述rtc芯片的第二电源输入端连接;第一电源激活模块,所述第一电源激活模块的第一端与所述rtc芯片的第一端连接,所述第一电源激活模块的第二端与所述第一电源连接,用于根据所述中断信号激活所述第一电源。2.根据权利要求1所述的时钟电路,其特征在于,所述第一电源激活模块包括唤醒信号放大电路和电源激活电路;所述唤醒信号放大电路的输入端与所述rtc芯片的第一端连接,所述唤醒信号放大电路的输出端与所述电源激活电路连接;所述电源激活电路的输入端与所述唤醒信号放大电路的输出端连接,所述电源激活电路的输出端与所述第一电源连接。3.根据权利要求2所述的时钟电路,其特征在于,所述第一电源激活模块还包括转换电路,所述转换电路的输入端与所述电源激活电路连接,所述转换电路的输出端与所述第一电源连接。4.根据权利要求2所述的时钟电路,其特征在于,所述唤醒信号放大电路包括光耦隔离,所述光耦隔离的第一输入端与所述rtc芯片的第一端连接,所述光耦隔离的第二输入端与所述第二电源连接,所述光耦隔离的输出端为所述唤醒信号放大电路的输出端。5.根据权利要求2所述的时钟电路,其特征在于,所述电源激活电路包括第一开关器件和第二开关器件;所述第一开关器件的第一控制端与所述唤醒信号放大电路的输出端连接,所述第一开关器件的第二端与所述第二开关器件的第二控制端连接,所述第一开关器件的第三端接地;所述第二开关器件的第二端与上电端连接,所述第二开关器件的第三端为所述电源激活电路的输出端。6.根据权利要求5所述的时钟电路,其特征在于,所述电源激活电路还包括瞬态二极管和稳压二极管;所述瞬态二极管连接在所述第一开关器件的第一控制端和所述第一开关器件的第三端之间;所述稳压二极管连接在所述第二开关器件的第二控制端和所述第二开关器件的第二端之间。7.根据权利要求1所述的时钟电路,其特征在于,还包括:第一开关,所述第一开关的第一端与所述第一电源连接,所述第一开关的第二端与所述第一电源输入端连接;第二开关,所述第二开关的第一端与所述第二电源连接,所述第二开关的第二端与所述第一电源输入端连接;所述第一电源大于所述第二电源的电压。8.根据权利要求1所述的时钟电路,其特征在于,还包括晶振电路,所述晶振电路与所述rtc芯片的第二端连接。9.根据权利要求1所述的时钟电路,其特征在于,还包括串行数据线和串行时钟线,所述串行数据线与所述rtc芯片的第三端和所述第一电源连接,所述串行时钟线与所述rtc芯片的第四端和所述第一电源连接。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1~9任一项所述的时钟电路。

技术总结
本发明公开了一种时钟电路和电子设备,其中时钟电路包括RTC芯片、第一电源、第二电源和第一电源激活模块,所述RTC芯片包括第一端,所述第一端用于输出中断信号;所述第一电源与所述RTC芯片的第一电源输入端连接;所述第二电源与所述RTC芯片的第二电源输入端连接;所述第一电源激活模块的第一端与所述RTC芯片的第一端连接,所述第一电源激活模块的第二端与所述第一电源连接,用于根据所述中断信号激活所述第一电源。由此可以在电子设备处于不工作状态时,不仅能通过第二电源为RTC进行供电,使得RTC可以正常工作,而且还可以基于RTC芯片发出的中断信号,通过第一电源激活模块激活第一电源,当第一电源激活时使得电子设备内置的时钟可以随着RTC的更新而更新。可以随着RTC的更新而更新。可以随着RTC的更新而更新。


技术研发人员:刘敏通 滕云龙 马艳
受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
技术研发日:2022.07.18
技术公布日:2022/11/1
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