基于瑞薩R7F0C002單片機的JJY數字電波鐘設計(上)

　　2.1 MCU 介紹

　　R7F0C002 微控制器采用了 RL78 內核，同時實現了高速處理性能與較低的功耗。MCU 內部集成了高精度( ±1%)片上振蕩器， CPU 運行頻率最高可達到 24MHz。

　　此外，還集成了多達 22SEG× 8COM 的 LCD 控制器/驅動器、上電復位(POR)電路、電壓檢測電路(LVD)、看門狗定時器、時鐘輸出/蜂鳴器輸出控制電路以及實時時鐘( RTC)電路，有助于系統的低成本設計。其緊湊的尺寸和低功耗性能，使得此產品更適用于家用電器、移動設備等應用。R7F0C002 MCU 的 ROM 空間為 32KB， RAM 空間為 1.5KB，數據閃存為 2KB。

　　2.2 JJY 雙頻電波接收模塊

　　本系統采用深圳科業電子有限公司生產的 JJY 雙頻接收模塊獲取低頻電波授時信號。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多國電波信號，包括美國 (WWVB)、德國(DCF77)、日本(JJY40 和 JJY60)、英國(MSF) 和瑞士(HBG)。 CME6005 內含一個獨特的雙頻晶體補償功能、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 成為一個極理想的無線電波表方案。

　　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) -時間信號反向輸出。

　　4. TP(無絲印) -時間信號正向輸出，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，該管腳設置為低電平，反之設置為高電平。

　　6. H-自動增益控制接高電平，該模塊內部已連接好高電平。

　　7. F-頻率選擇控制腳，與 MCU 輸出引腳相連。高電平時，選擇的時碼接收頻率為 60kHz;低電平時，選擇的時碼接收頻率為 40kHz。系統調試過程中可使用 JJY_Simulator 軟件，通過電腦耳機模擬 40kHz 的電波鐘信號發射。自制發射耳機如圖4所示。

　　耳機模擬發射的 JJY 電波信號及電波接收模塊的輸出信號如圖5所示，接收的數據為2014 年 9 月 7 日 9 點 47 分的時間信息。

　　3 硬件設計

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