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【自作基板 / JLCPCB】JLCPCBに発注していた自作RTCモジュールが届きました![RV-8803]

今回は、JLCPCBに発注していた2種類の自作RTCモジュール基板が到着したので、簡単に紹介したいと思います。

RTC(リアルタイムクロック)は、現在時刻や日付を管理するためのICで、マイコンの電源が切れていてもコイン電池などを使って時刻を保持できる便利なデバイスです。

時計機能はもちろん、データロガーやタイマー機能などにも利用でき、電子工作でもよく使われる定番モジュールの一つだと思います。

電子工作を始めた頃は、DS3231 RTCモジュールを使うことが多くありました。(上記動画で使っているものです)

【Arduino入門編⑲】RTC(リアルタイムクロック)モジュールDS3231を使いシンプルな時計を作る![I2C通信]

安価で入手しやすく、電子工作界隈でも定番のRTCモジュールとしてよく使われているものだと思います。

ただ、自作基板へ組み込もうとすると、DS3231はIC自体がやや大きく、スペースの制約を受けることがありそうで少し使いにくそうな印象を受けます。

今後製作する自作基板でRTCを使う予定があったので色々と調べてみると、最近の?RTCチップは驚くほど小型なものがあり、高精度かつ多機能な製品がたくさんあるようですね!

コメントも頂きましたが、これくらい小さなチップであれば、自作基板にも組み込みやすそうです。

そこで今回は、RV-8803を使った自作RTCモジュールをテスト的に2種類製作してみました。

個別の基板については後日詳しく紹介する予定ですが、今回はまず到着した基板を簡単に紹介していきたいと思います。

RV-8803を使った自作RTCモジュール基板の製作

小型RTCチップの選択肢はいくつかありましたが、今回はMicro Crystal製のRV-8803を使ってみることにしました。

RV-8803は、I2Cで接続できるRTCチップで、一般的な時刻管理だけでなく、外部イベントの検出やタイムスタンプ機能、クロック出力などの機能も備えています。

そこで、RV-8803の各機能を試すための評価・ブレークアウトボードと、マイコンなどに組み込んで手軽に使えるコンパクトなRTCモジュールの2種類を設計しました。

どちらもコイン電池(CR1220)を接続することにより、外部電源が無い状態でもRTCの時刻を保持できるようにしています。

RV-8803の詳しい回路構成や各ピンの使い方、EVIによる外部イベント検出などについては、実際に動作確認を行いながら別の記事で詳しく紹介する予定です。

基板の発注は、JLCPCBのPCBAサービスを利用しました。
パーツの実装までJLCPCBにお任せできるため、基板の製造と部品実装をまとめて行うことができます。

基板が到着してから手作業で部品を実装する必要がないので、このようなテスト用途の基板では、届いてすぐに動作確認や評価へ移れるのも便利なところです!

【自作基板 / JLCPCB】自作基板の下準備。PCBAでDIP化基板を作り、チップ待ち・実装待ちを解消し試作時間を短縮する!

RV-8803ブレークアウトボード

まずこちらは、RV-8803の各機能を試すために製作したブレークアウトボードです。

RV-8803をブレッドボードなどで簡単にテストできるように、RTCの動作に必要な電源やI2C(SDA/SCL)に加えて、EVI、INT、CLKOUT、CLKOEといった各信号も外部へ引き出す構成としています。

また、RTCのバックアップ電源としてCR1220を搭載し、外部から電源を供給しているときはそちらを優先し、外部電源がなくなった場合にはCR1220からRTCへ電源を供給できるようにしています。

これは一般的なRTCモジュールでも採用されている構成で、マイコンなどから電源が供給されていない状態でも、RTCの時刻を保持できるようにするためのものです。

端子は1列のピンヘッダにまとめているので、ブレッドボードに挿してマイコンと接続すれば、RV-8803の基本的な動作確認から各種機能のテストまで行えるようにしています。

コンパクトなRTCモジュール

続いてこちらは、RV-8803をより手軽に使えるように小型化したRTCモジュールです。

先ほどのブレークアウトボードは、RV-8803の各機能を手軽に試せるようにピンヘッダーにより外部に引き出す構成にしていますが、こちらは基本的なRTC機能をマイコンなどに組み込んで使うことを想定し、できるだけコンパクトにまとめています。

基板サイズを小さくまとめたことで、自作基板などにRTC機能を追加したい場合にも組み込みやすいモジュールを目指しました。

コイン電池や接続端子を基板の背面に配置して両面実装とすればさらに小型化することもできましたが、今回のサイズでも十分コンパクトにまとまっているので、扱いやすさを優先してこのような構成としています。

Qwiicコネクタからマイコンなどとケーブル1本で簡単に接続できるので、予定していたものでまず使ってみたいと考えています。

【追記】動作確認が出来たので追記記事を書きました

製作したRTCモジュールの動作確認を行い、RV-8803の基本的なRTC機能に加えて、EVIやINT、CLKOUTなどの各機能についても問題なく動作することを確認できました。

実際にRV-8803を動かしてみた様子や、今回製作した2種類のRTCモジュールについて詳しく紹介していますので、興味のある方はこちらもぜひご覧ください!

【自作基板 / JLCPCB】RV-8803を使った自作RTCモジュールの製作!

最後に!

RTCモジュール自体は、これまでの電子工作でも何度となく使用してきましたが、自身で設計して自作基板などに組み込んだことはまだありませんでした。

そこで今回は、そのテストも兼ねてRV-8803の各機能を試せるブレークアウトボードと、マイコンなどに組み込みやすいようコンパクトにまとめたRTCモジュールの2種類を製作してみました。

RV-8803は、RTCとしての基本的な時刻管理だけでなく、EVIによる外部イベントの検出やタイムスタンプ、CLKOUTなど、いろいろと試してみたくなる機能を備えています。

まずは今回製作したブレークアウトボードを使って、ブレッドボード上でRV-8803の基本的な動作から各種機能まで、一通り試してみたいと思っています。

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