Skip to main content

B107AA-R6 RV3028-C7

Revizyon Bilgisi

Bu teknik doküman B107AA R6 için hazırlanmış olup yeni yapılacak olan tasarımlara kaynak niteliğindedir.

RTC (RV-3028-C7)​

B107AA R6 RTC (RV-3028-C7)

Bu katmanda kullanılan Micro Crystal RV-3028-C7, kartın “zaman tabanı” ihtiyacını çözen, entegre kristalli ve aşırı düşük güç tüketimli bir RTC modülüdür. B107AA tarafında GSM üzerinden veri gönderimi, ölçüm/log zaman damgaları ve “belirli aralıklarla uyanıp görev yapma” gibi senaryolarda; MCU’nun iç timer’ına göre çok daha stabil, reset’lerden bağımsız ve sahada daha güvenilir bir referans sağlar.

I2C Adresi

7-bit I2C adresi: 0x52
(I2C byte adresleri: 0xA4 (write) / 0xA5 (read))

Neden RV-3028-C7?​

RV-3028-C7 seçimi B107AA açısından 3 ana nedene dayanır:

  1. Ultra düşük timekeeping akımı: I2C inaktif + CLKOUT kapalı iken nA mertebesinde akım tüketimi. Bu, batarya/kapasitör back-up gibi senaryolarda büyük avantajdır.

  2. Entegre 32.768kHz kristal + fabrika kalibrasyonu: Sahada “zaman kayması” ile uğraşmayı azaltır, üretimde kalibrasyon ihtiyacını minimuma indirir.

  3. Alarm/Interrupt + Event Input (EVI) ile olay/zaman damgası: Sistem güçsüz kalsa bile (VBACKUP modunda) olay yakalama ve zaman damgası üretme imkânı sağlar.

Temel Özellikler​

Aşağıdaki maddeler tasarım kararları için kritik özetlerdir:

  • VDD çalışma aralığı (timekeeping): 1.1 V – 5.5 V
  • I2C hız: 100 kHz / 400 kHz (400 kHz için VDD’nin yeterli seviyede olması gerekir)
  • Timekeeping akımı (tipik): ~45 nA @ 3 V (I2C inaktif, CLKOUT disabled)
  • Doğruluk: fabrika kalibrasyonlu, oda sıcaklığında ppm mertebesi
  • INT çıkışı: open-drain, aktif LOW
  • CLKOUT: 32.768 kHz (default) dahil çeşitli frekans seçenekleri; kullanılmıyorsa kapatılmalı
  • EVI: harici olay algılama + time-stamp; VBACKUP modunda da aktif
  • EEPROM / kullanıcı alanı: konfigürasyonlar EEPROM’da saklanabilir (kalıcı ayarlar)

Donanım Uygulaması​

Bu sayfada RTC, genel I2C hattına paralel şekilde bağlanır.

Pin Bağlantı Özeti​

PinNet / BağlantıKritik not
VDD3V3Yakına 100nF decoupling
VSSGND-
SCLI2C_Comm / SCLOpen-drain → pull-up gerekir
SDAI2C_Comm / SDAOpen-drain → pull-up gerekir
INTINT_RTCOpen-drain, aktif LOW → pull-up gerekir
CLKOUTNC (kullanılmıyor)R6: time‑tick LED kaldırıldı → CLKOUT bağlanmaz, firmware’de disable edilir
VBACKUP(opsiyonel)Asla floating bırakma
EVI(opsiyonel)Asla floating bırakma

I2C hattının pull-up dirençleri ve test point’ler (TP-SDA/TP-SCL) I2C_Comm/Block sayfalarında merkezi olarak ele alınmıştır. RTC tarafında ekstra pull-up ekleme kararı, bus genelindeki C_BUS ve cihaz sayısına göre verilmelidir.

Decoupling​

RTC VDD pinine yakın 100nF / 0402 X7R bypass kondansatörü konur. Amaç; I2C burst sırasında ve besleme transientlerinde RTC’nin kararlı çalışmasıdır.

VBACKUP ve EVI için “floating” kuralı​

RV-3028-C7 uygulama notlarında kritik bir kural var: VBACKUP ve EVI pinleri floating bırakılmamalıdır.

  • Eğer backup kaynağı kullanılmayacaksa: VBACKUP → GND’ye 10kΩ ile bağlanır.
  • Eğer EVI kullanılmayacaksa: EVI → GND’ye bir direnç ile bağlanır (pratikte 10kΩ seçilebilir).

Bu yaklaşım üretim testini kolaylaştırır ve sahada “rastgele interrupt / garip davranış” riskini düşürür.

I2C Pull-up İçin Hızlı Mühendislik Kontrolü​

I2C’de yükselme zamanı (rise time) kabaca:

tr≈0.8473⋅RPU⋅CBUSt_r \approx 0.8473 \cdot R_{PU} \cdot C_{BUS}

Örnek: Fast-mode için tr(max)≈300 nst_{r(max)}\approx 300\,ns hedeflenirse ve CBUS=100 pFC_{BUS}=100\,pF varsayılırsa:

RPU(max)≤300 ns0.8473⋅100 pF≈3.5 kΩR_{PU(max)} \le \frac{300\,ns}{0.8473 \cdot 100\,pF} \approx 3.5\,k\Omega

Bu yüzden bus üzerinde çoklu slave + konnektör/kablo kapasitansı artıyorsa 4.7kΩ yerine 3.3kΩ/2.2kΩ gibi daha düşük değerler gerekebilir. Akım bütçesi ve MCU/RTC sürücü yeteneği birlikte kontrol edilmelidir.

Alarm / Interrupt Tasarımı​

Bu tasarımda RTC interrupt hattı aşağıdaki senaryolar için kullanılır:

  • Periyodik telemetri: (ör. her 5 dk / 15 dk / 1 saat)
  • Planlı görevler: bakım log’u, ölçüm penceresi, GSM senkronu
  • Wake-up kaynağı: MCU düşük güç moduna geçiyorsa uyanma tetikleyicisi

Akış:

  • MCU RTC üzerinde alarmı kurar.
  • Alarm zamanı geldiğinde INT_RTC LOW olur.
  • MCU bu kesme ile uyanır ya da kesme bayrağı set edilir.
  • MCU görevi yapar (ölçüm/toplama/GSM gönderimi).
  • Görev bitince RTC’de:
    • Alarm tekrar kurulur (veya periodic mod kullanılır)
    • İlgili interrupt flag temizlenir.

INT çıkışı open-drain olduğu için MCU tarafında pull-up zorunludur. Kesme hattı kullanılmıyorsa INT pinini boş bırakmak mümkündür.

CLKOUT​

RV-3028-C7, CLKOUT pininden seçilebilir frekanslarda clock verebilir. Ancak B107AA R6 tasarımında time‑tick LED tamamen kaldırılmıştır ve CLKOUT hattı kullanılmayacaktır.

Bu nedenle:

  • CLKOUT pini NC bırakılır (PCB üzerinde hiçbir yere bağlanmaz).
  • Firmware başlangıcında CLKOUT fonksiyonu disable edilerek olası varsayılan konfigürasyonların güç tüketimi yaratması engellenir.

Not: Üretimde “clock akıyor mu?” kontrolü gerekiyorsa bunun için ayrı bir test prosedürü (I2C register okuma / alarm tetikleme) kullanılmalıdır; sürekli LED ile gözlemleme yaklaşımı batarya hedefleriyle çelişir.

Event Input (EVI)​

RV-3028-C7’nin güçlü özelliklerinden biri Event Input (EVI)’dir. EVI; harici bir olayı yakalayıp RTC içinde time-stamp/flag üretmek için kullanılabilir ve VBACKUP modunda da aktif kalır.

B107AA tarafında EVI şu tip sahne senaryolarında değerli olabilir:

  • Kutu açıldı (tamper) olayı: mikro-switch veya reed + mıknatıs
  • Servis müdahalesi / buton: servis butonu → event
  • Taşınma / darbe: MCU’nun algıladığı olayı EVI’ye pulse olarak yansıtmak

EVI tasarım notları:

  • EVI dış dünyaya çıkacaksa ESD riski artar → düşük kapasitanslı ESD koruma düşün.
  • Mekanik switch ile tetiklenecekse debounce gerekir (donanım RC + yazılım filtre).
  • EVI asla floating kalmamalıdır (kullanılmıyorsa GND’ye direnç).

Komponent Seçimi​

Seçilen Komponentler​

Aşağıdaki seçimler, bu sayfanın işlevini minimum BOM ile sağlayacak şekilde yapılmıştır.

  • U: RV-3028-C7 (RTC module, entegre kristal)
  • C: 100nF, 6.3V, X7R, 0402 (VDD decoupling)
  • R (opsiyonel): 10kΩ, 1%, 0402 (VBACKUP → GND, backup kullanılmıyorsa)
  • R (opsiyonel): 10kΩ, 1%, 0402 (EVI → GND, EVI kullanılmıyorsa)
  • R (opsiyonel): 10kΩ, 1%, 0402 (INT pull-up, MCU tarafında yoksa)

Alternatifler​

AlternatifArtıEksiPrototip (1–10)Pilot (100)Seri (1k+)
NXP PCF8523Yaygın, düşük güç, basitDoğruluk/kalibrasyon RV-3028 kadar iyi olmayabilir$0.80$0.55$0.40
Microchip MCP7940NUcuz, yaygın, basic RTCAkım tüketimi genelde daha yüksek (µA mertebesi)$0.70$0.50$0.35
Maxim DS3231M / DS3231Çok iyi doğruluk, entegre kompanzasyonBoyut ve akım daha yüksek; maliyet artar$3.50$2.60$1.90
AB1805 sınıfı (Ambiq)Ultra düşük güç + gelişmiş özelliklerMaliyet ve yazılım entegrasyonu daha zor$2.20$1.60$1.10

Not: Bu fiyatlar tahmini aralıklardır ve paket tipi, tedarikçi, stok ve adetlere göre değişir.

Tahmini Maliyet​

Aşağıdaki maliyetler tahmini olup tedarikçi, stok ve adetlere göre değişebilir.

KalemAdetSeçilenPrototip (1–10)Pilot (100)Seri (1k+)
RTC1RV-3028-C7$1.30$0.95$0.75
Decoupling1100nF 0402 X7R$0.01$0.005$0.003
VBACKUP pull110k 0402 (ops.)$0.005$0.003$0.002
EVI pull110k 0402 (ops.)$0.005$0.003$0.002
INT pull-up110k 0402 (ops.)$0.005$0.003$0.002
Toplam$1.33$0.964$0.759

Bu sayfanın maliyetini esasen RTC modülü belirler. En kritik kalite noktaları; CLKOUT’un gereksiz yere açık bırakılmaması, VBACKUP/EVI pinlerinin floating kalmaması ve interrupt flag yönetiminin firmware’de standardize edilmesidir.