任务介绍

本次任务的核心目标是设计一款紧凑而功能全面的实时时钟模块，其尺寸被严格限定在小于40mm*以40mm的范围内。实时时钟模块一般具备基本的实时时钟功能，能够精确记录当前的时间信息，还需要集成了日历功能，在接口设计上，需要选择了I2C通信协议，这是一种广泛应用的串行通信标准，以其简单的硬件连接、高效的数据传输速度以及低功耗特性而著称。至于主要器件的选择，为了确保器件的可获得性和质量，我们特别指定所有关键组件必须在DigiKey这一全球知名的电子元器件分销商官网上有货且处于正常售卖状态。这款实时时钟模块板卡的设计将围绕小型化、高性能、易用性开展。

模块介绍

设计思路

本次设计实时时钟模块本着模块化的思想，设计一个紧凑的的而功能全面的实时时钟模块，本次任务的电路相对还是比较简单的，找到的器件是内置晶振的，这样的稳定性会更还一点，最后通过2.54的排针或者YH2.0的接口进行连接控制。

功能介绍

本次设计是实时时钟模块集成了一下功能：

实时时钟功能；

多种接口状态输出；

硬件介绍

本次主要的器件是RV-8263-C7-32.768KHZ-20PPM-TA-QC，性价比很高，重要的是内置了32.768kHz的晶振，这样的器件可靠性会更高。还具有低功耗和工作范围宽的特性，不过我们的单片机系统一般是3.3V，建议使用3.3V供电，IIC总线最高支持400Khz。最后通过两种接口方式进行控制和状态监控，板对板连接线选择的是HY2.0-4的座，主要是供电和IIC通信，还有通用的2.54接口用于杜邦插针的连接，主要进行其他引脚的状态输出。IIC接口通过上拉10K电阻进行状态初始化。

设计框图

本次设计的是实时时钟模块，我们通过统一的接口进行供电和控制，控制是基于IIC进行的，整体模块还是挺简单的，通过上拉电阻进行IIC的初始状态设定，本模块提供了两种接口进行连接，尽可能将多个引脚引出。

原理图和PCB介绍

原理图

PCB

可以看到整体的模块还是挺小的，HY的座基本上就占了一半的空间，不过本次的芯片还是非常小的，对外围电路的要求也不是很高，主要是直接可以焊接上，焊接后的实物图如下：

软件调试

本次设计的模块只能说是一个功能模块，用于实时时钟信息获取和设定的，我们需要使用一款主控单元，通过杜邦线与HY2.0接口的线根据以下模块引脚定义进行适当的连接，基本上连接CN1就可以控制：

这里我们选择了一款arduino开发板作为本次测试验证的主控单元，根据功能需求连接如下：

我们使用arduinoIDE作为主要的开发工具，通过库管理工具搜索RV-8263，可以搜到如下的库：

下面我们就基于这个库进行模块的控制，这个库直接使用时不行的，通过测试发现其IIC地址不对，我们需要对库文件进行一下修改，同时发现寄存器的地址也不对，我们本次主要是进行硬件的验证，只要能够正常的输出秒级变化就认为这个模块是焊接成功，调试通了，还是通过修改库来进行，打开存储的库文件（cpp文件和h文件）进行修改，需要结合数据手册进行修改才行，目前我只修改了IIC地址和秒对应的寄存器地址（这个是时间地址的起始）。

我们简单实现如下功能功能：输出按照秒变化的时间。

主要代码介绍：

打开开发板的IIC接口和串口打印功能，每秒获取事假数据并打印：

#include <FC0005748911.h> 
RV8263 rtc;
void setup()
{
  Wire.begin();
  Serial.begin(115200);
  if (rtc.begin() == false)
  {
    Serial.println("Device not found. Please check wiring. Freezing.");
    while(1);
  }
  Serial.println("RTC online!");
}

void loop()
{
  if (rtc.updateTime() == true) //Updates the time variables from RTC
  {
    String currentTime = rtc.stringTime(); //Get the time
    Serial.println(currentTime);
  }
  else
  {
    Serial.print("RTC read failed");
  }
  delay(1000);
}

模块调试效果图

心得体会

本次我们选择了一个实时时钟模块的设计，整体硬件电路设计还是挺简单的，软件验证选择了arduino，虽然支持这个实时时钟，不过还是有很多的不匹配的地方，大概率是厂家改了不过库没有对应升级，这里我们选择了最小变量修改库，如果想要全功能建议还是根据数据手册详细改一下，目前能满足基本的时间功能。