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PCF2112 发布时间 时间:2025/12/27 21:14:07 查看 阅读:17

PCF2112是一款由NXP Semiconductors生产的低功耗实时时钟(RTC)和日历芯片,专为需要精确时间与日期信息的应用而设计。该器件通过I2C总线接口与主控制器通信,能够在宽电压范围内工作,适用于电池供电或对功耗敏感的系统。PCF2112集成了振荡器电路,支持32.768 kHz的外部晶体,确保高精度的时间保持能力。此外,该芯片内置了可编程的中断功能、报警定时器以及一个通用8位可编程计数器/定时器,增强了其在嵌入式系统中的灵活性和实用性。
  PCF2112还具备宽温度范围工作的能力,适合工业级应用环境。其封装小巧,通常采用8引脚TSSOP或SOIC封装,便于在空间受限的PCB布局中使用。该器件的一个关键优势是即使在主电源断开的情况下,也能通过备用电池(如纽扣电池)维持时间和日历的持续运行,从而实现不间断的时间跟踪功能。这使得PCF2112广泛应用于消费电子、工业控制、医疗设备、智能仪表等领域,作为可靠的时间基准解决方案。

参数

型号:PCF2112
  制造商:NXP Semiconductors
  接口类型:I2C (Inter-Integrated Circuit)
  工作电压范围:1.8 V 至 5.5 V
  待机电流(典型值):< 600 nA @ 3.3 V, 25°C
  时钟源:外部32.768 kHz 晶体
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  封装形式:8-pin TSSOP, SOIC
  时间精度:±1分钟/月(取决于晶体和环境条件)
  时间格式:BCD(二进制编码十进制)
  日历功能:年、月、日、星期、时、分、秒
  报警功能:可编程报警(秒、分、时、日、星期等)
  中断输出:INT/SQW 引脚,可配置为报警中断或方波输出
  方波输出频率:32.768 kHz, 16.384 kHz, 8.192 kHz, 4.096 kHz, 2.048 kHz, 1.024 kHz, 512 Hz, 256 Hz, 128 Hz, 64 Hz, 32 Hz, 16 Hz, 8 Hz, 4 Hz, 2 Hz, 1 Hz
  计数器功能:1个8位可编程计数器/定时器
  寄存器配置:通过I2C总线访问内部寄存器
  写保护功能:软件写保护以防止误操作
  上电复位(POR):内置上电复位电路
  掉电检测:支持VDD监控以切换到备用电源

特性

PCF2112的核心特性之一是其极低的功耗设计,使其非常适合于由电池长期供电的应用场景。在备用电池模式下,其电流消耗可低于600 nA,这意味着一颗小型纽扣电池可以支持多年的时间保持运行。这种超低功耗得益于优化的CMOS工艺和内部电路架构,包括高效的振荡器驱动电路和自动电源切换机制。当主电源失效时,芯片会自动切换至备用电源,确保时间信息不会丢失,并且在主电源恢复后能无缝继续运行。
  该器件提供完整的时间和日历功能,能够自动处理月份天数变化(包括闰年补偿),用户无需手动调整日期。所有时间数据均以BCD格式存储,简化了微控制器的数据解析过程。通过I2C接口,主机可以随时读取当前时间与日期,也可以设置新的时间基准。I2C通信支持标准模式(100 kHz)和快速模式(400 kHz),兼容大多数主流微处理器和单片机。
  另一个重要特性是其灵活的中断和方波输出功能。INT/SQW引脚可配置为报警中断信号或固定频率的方波输出,可用于唤醒休眠的主控MCU、触发周期性任务或作为系统时钟源。报警功能支持多级匹配(例如仅匹配星期几,或精确到秒),允许开发者根据实际需求设定复杂的唤醒条件。此外,集成的8位可编程计数器可用于实现额外的定时任务,进一步扩展了芯片的功能边界。
  PCF2112还具备良好的抗干扰能力和稳定性,在电磁噪声较强的工业环境中仍能保持准确走时。其内部集成了上电复位电路和电压监控模块,能够在电源波动时正确初始化,避免因电压不稳导致的寄存器错乱或时钟停摆。写保护功能则防止关键寄存器被意外修改,提高了系统的可靠性。整体而言,PCF2112是一款功能丰富、稳定可靠、易于集成的RTC解决方案,特别适用于需要长时间精准计时且资源受限的嵌入式系统。

应用

PCF2112广泛应用于各类需要实时时钟支持的电子设备中。在消费类电子产品中,如智能手表、电子闹钟、家用电器(微波炉、洗衣机、空调面板)等,它提供了准确的时间显示和定时控制功能。在工业自动化领域,该芯片常用于PLC(可编程逻辑控制器)、数据采集终端、远程监控设备中,作为事件时间戳记录的核心组件,确保操作日志具有明确的时间顺序。
  在医疗设备方面,诸如病人监护仪、输液泵、便携式诊断工具等都需要可靠的RTC来记录治疗时间、测量时刻和报警提醒,PCF2112因其高可靠性和低功耗特性成为理想选择。在智能电表、水表、气表等计量设备中,该芯片用于实现分时计费、负荷曲线记录等功能,配合备用电池可在断电情况下持续计时,保障计费准确性。
  此外,PCF2112也常见于通信模块、GPS接收器、POS终端和安防系统中,用于同步网络时间、生成时间标记、触发定时录像或布防/撤防操作。由于其支持I2C接口且占用引脚少,非常适合在空间紧凑的主板上使用。对于采用低功耗设计的物联网节点或无线传感器网络设备,PCF2112可以帮助MCU进入深度睡眠模式,并通过报警中断实现定时唤醒,显著延长电池寿命。总之,凡是需要长期、稳定、精确地维护时间信息的场合,PCF2112都能发挥重要作用。

替代型号

PCF8523
  DS1307
  MCP7940N
  RX8025
  ISL1208

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