Uno de mis colegas está diseñando un reloj digital con pantallas de 7 seg. La función del reloj está respaldada por un IC del reloj en tiempo real, PCF8563 .
El IC de RTC está sincronizado con un cristal de 32.768 kHz y sus tapas externas (una tapa es una fija y la otra es una recortadora para el recorte de frecuencia) . El ajuste se garantiza midiendo la función de salida (frecuencia de prueba) de 1Hz del RTC IC mediante un contador de precisión / medidor de frecuencia. Por cierto, el protocolo de comunicación entre MCU y el RTC IC es I²C con una velocidad de 400 kHz.
En lugar de utilizar módulos de visualización 7-seg (como éste ), decidió use los LED SMD discretos de caja 0603 para el efecto de pantalla de 7 seg. (esto es importante) y la rentabilidad. Colocó estos LED en un lado de la PCB, y el otro lado está lleno de otros componentes (es decir, regulador, MCU, batería de respaldo, RTC IC, IC de controlador, etc.). El PCB está hecho de material FR4 de 1,6 mm.
PROBLEM
Las pantallas se multiplexan con una frecuencia de 100Hz (min). Antes de que se enciendan los LED, la frecuencia de prueba medida desde la salida del RTC IC se puede recortar a 1.00000Hz. Pero, una vez que la MCU comienza a multiplexar los LED, la frecuencia de prueba cambia a 1.5Hz o incluso a 2.5Hz y permanece inestable.
PRUEBA & ERRORES
La conexión a tierra de la caja metálica externa del cristal, la adición de áreas de tierra, el ajuste de la frecuencia de multiplexación no funcionó. Es bastante interesante que el uso de módulos de pantalla 7-seg o la separación de RTC IC y sus componentes externos (es decir, cristal y tapas) en otra PCB no cause ningún problema (s).
PREGUNTA
A pesar de usar una PCB separada para el bloque RTC o usar módulos de pantalla de 7 seg. resuelve todos los problemas, está restringido al usar solo una PCB que contiene todos los componentes. Entonces, ¿qué puede causar este problema de cambio de frecuencia? ¿Qué se debe hacer para lidiar con esto?
