[发明专利]一种低功耗断电守时模块

说明书

本发明公开了一种低功耗断电守时模块，涉及守时技术领域。该模块包括单片机、温度传感器、低功耗晶振、时差测量芯片、电源模块以及电池。本发明可在时钟同步设备断电后，依靠断电守时模块内置电池保持准确的时间信息，为设备电源恢复后提供时间参考，特别适用于各类授时、守时终端。

技术领域

本发明涉及守时技术领域，特别是指一种低功耗断电守时模块。

背景技术

各类地面、车载、船载、机载授时及守时终端，可通过跟踪外部参考信号，驯服内置铷原子钟或恒温晶体振荡器以获取时间信息。为避免外部电源故障造成时间丢失，往往采用内置大容量电池的方式，为设备整机提供短时电池供电，使其继续保持设备内部时间准确性。然而，这类方法具有以下缺点：

1、需配备大容量电池，占用空间大、成本高；

2、设备功耗高、守时时间短；

3、大容量电池充电慢，充电电路复杂，降低整机可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种低功耗断电守时模块，可有效降低功耗，提高守时时间，降低电路复杂度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种低功耗断电守时模块，包括单片机1、温度传感器2、低功耗晶振3、时差测量芯片4、电源模块5以及电池6；

其中，低功耗晶振3用于产生内部基准10MHz信号，温度传感器2用于测量低功耗晶振3的温度，单片机1使用低功耗晶振3 产生的10MHz信号生成内部1PPS信号，电源模块5用于对电池6进行充放电管理及电平转换；

初次上电后，时差测量芯片4测量外部输入的参考1PPS信号与内部1PPS信号的时间差，单片机1采集时差测量芯片4测得的时间差以及温度传感器2输出的温度值，计算参考1PPS信号与内部1PPS信号间的频差和相差，并根据频差和相差对单片机内部的分频定时器进行调整，实现对参考1PPS信号的跟踪；同时，跟踪过程中，单片机1记录分频定时器每一次的调整量以及相应的温度值和时间信息，对调整量和温度值进行拟合，得到晶振的温度特性，对调整量和时间进行拟合，得到晶振的老化特性；

断电时，通过电池给单片机和低功耗晶振供电，单片机1依靠低功耗晶振3维持内部的时间信息；同时，单片机1依据之前得到的晶振温度特性和老化特性，推测晶振频率，并动态调整分频定时器的分频调整参数和相位调整参数，实现高精度守时；

重新加电后，测量外部输入1PPS与内部维持的时间信息的时间差，并通过通信接口上报该时间差。

本发明采用上述技术方案所带来的有益效果如下：

1、实现低功耗断电守时，可在有限体积内实现长时间断电守时功能；

2、模块内置充电电池及充电电路，降低集成复杂度。

附图说明

图1为本发明实施例中低功耗断电守时模块的硬件原理示意图；

图2为本发明实施例中无压控技术的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的说明。

一种低功耗断电守时模块，包括单片机、温度传感器、低功耗晶振、时差测量芯片、电源模块以及电池；

其中，低功耗晶振用于产生内部基准10MHz信号，温度传感器用于测量低功耗晶振的温度，单片机使用低功耗晶振 产生的10MHz信号生成内部1PPS信号，电源模块用于对电池进行充放电管理及电平转换；