怎样使用CW32实现电池备份（VBAT）功能呢？
前言
电池备份（vbat）功能的实现方法，一般是使用 mcu 自带的 vbat 引脚，通过在该引脚连接钮扣电池，当系统电源因故掉电时，保持 mcu 内部备份寄存器内容和 rtc 时间信息不会丢失。
本文档介绍了如何基于 cw32 系列 mcu，通过增加简单的外部电路配合软件实现 vbat 功能，在系统电源掉电后仍能保持 rtc 时钟正常计时，以及如何降低系统功耗，从而延长后备电池的使用寿命。
1
电路设计
对于自带 vbat 引脚的 mcu，mcu 内部有对 vbat 电源和系统电源的管理单元，保证在系统电源掉电后，及时切换 vbat 引脚电源给备份域供电，保证 rtc 正常工作。
对于没有 vbat引脚的 cw32，要实现类似的功能，可以在外部进行后备带电池和系统电源的切换，如下图所示：
后备电池（b1）提供的备用电源 vbat 和系统电源 vddin 通过 2 个肖特基二极管（d1）合路，合路后的电源 vdd 给 mcu 的数字域 dvcc 和模拟域 avcc 进行供电。系统电源 vddin 通过 r3、r4 电阻分压得到wakeio 信号，连接到 mcu 的 io 引脚。注意遵循如下规则：
1. vwakeio 要大于 mcu io 口的 vih；
2. vddin 必须高于 vb1 在 0.4v 以上，否则如果 vddin 和 vb1 相等，在系统电源正常时，后备电池也会有一定的泄放电流，不利于节省后备电池电量。
2
程序设计
程序启动后正常初始化时钟、io、rtc 以及 oeld，循环中检测系统电源是否存在，如存在则读取 rtc 时间并显示。
当系统电源 vddin 因故掉电，则关闭 oled 电源，并进入 deepsleep 低功耗睡眠模式。
当系统电源 vddin 恢复供电时，产生高电平中断，唤醒 mcu，退出 deepsleep 低功耗睡眠模式。
3
参考代码
int32_t main(void)
{
rcc_configuration(); // 时钟配置
gpio_configuration(); //gpio配置
oled_init(); //oled显示屏初始化配置
dis_err(rtc_testboard); // 显示
firmwaredelay(5000000); // 增加延时防止过早休眠影响程序烧写
rtc_init(); //rtc时钟初始化
//deepsleep 唤醒时，保持原系统时钟来源
rcc_wakeupclk_config(rcc_sysctrl_wakeupclkdis);
showtime(); // 获取时间数据
displaydatetime(); // 显示当前时间
while(1)
{
if( 0==pb05_getvalue() ) // 循环检测是否掉电
{
pa05_sethigh(); // 关 oled 电源
scb->scr = 0x04; //deepsleep
__wfi(); //mcu 进入deepsleep模式以节省功耗
oled_init(); // 外部电源接入后唤醒，重新初始化 oled
}
else
{
showtime(); // 获取时间数据
displaydatetime(); // 显示当前时间
}
}
}
void gpio_configuration(void)
{
gpio_inittypedef gpio_initstruct= {0};
__rcc_gpiob_clk_enable(); // 开 gpiob 时钟
gpio_initstruct.it = gpio_it_rising; // 使能上升沿中断
gpio_initstruct.mode = gpio_mode_input; // 输入模式
gpio_initstruct.pins = gpio_pin_5 ; //pb05，连接 wakeio 网络
gpio_init(cw_gpiob, &gpio_initstruct); // 初始化 io
gpiob_intflag_clr(bv5); // 清除 pb05 中断标志
nvic_enableirq(gpiob_irqn); // 使能 pb05 中断
}
4
实际测试
使用 cw32l031c8t6 设计了用于测试后备电池功能的评估板
使用 3v 的 cr2032 钮扣电池，实测电池电压为 3.14v；vddin 使用可调节数字电源，设置为 3.54v，保证vddin >= vb1 + 0.4v；d1 实测合路后的电源电压为 3.21v。
4.1 测试数据
实际测试时，断开 j4 跳线接入万用表，设置万用表为电流测试档位。
1. 关闭 vddin 电源输入，mcu 检测到无外电输入，关闭 oled 显示，进入 deepsleep 模式，实测此时b1 电流为 +0.95μa。
2. 打开 vddin电源输入，mcu被高电平中断从 deepsleep状态唤醒到正常状态，oled正常显示当前时间，实测此时 b1 电流为 -75na（负电流是因为 d1 处于反向偏置状态，有小的反向漏电流）。
测试结果符合电路设计预期，以 cr2032 电池容量为 200mah 计算，则电池可用时间为 210526 小时，合计24 年（不考虑电池和产品寿命），可实现超长待机时间，完全满足各种低功耗产品对 rtc 后备电池容量需求。
5
附件
5.1 rtc_testboard 单板原理图
高通投资研发的全球领先的音频技术将如何推动这些趋势
无线网络安全之WiFi Pineapple初探
基于视觉的自主导航移动抓取机器人搭建方案
根系分析系统是什么，它的功能特点是什么
什么是空气自动监测系统
怎样使用CW32实现电池备份（VBAT）功能呢？
热电偶测温基本原理 热电偶的种类及结构形成
一知智能助力开发区数字强“治能” 争当排头兵
最简单的液位控制器电路设计方案
我国工业机器人遇到“寒流” 亟待大力改革以符合市场需求
5G BBU集中机房建设面临“三高”痛点,一体化方案带来显著收益
2023年机器视觉行业调研报告部分
AMD Instinct MI300X已向LaminiAI批量供货
日本计划利用物联网科技推进渔业养殖
基于CW32的308紫外线灯设计
IoT时代的单板计算机的需求及应用
步进电机的优缺点 步进电机的使用寿命
关于自由照明光学系统的简单了解
2019年全球VR/AR融资共达336亿，同比增长58%
最新动态 | 英国Pickering公司发布使用仿真工具减少测试开发时间的策略
电池备份（vbat）功能的实现方法，一般是使用 mcu 自带的 vbat 引脚，通过在该引脚连接钮扣电池，当系统电源因故掉电时，保持 mcu 内部备份寄存器内容和 rtc 时间信息不会丢失。
本文档介绍了如何基于 cw32 系列 mcu，通过增加简单的外部电路配合软件实现 vbat 功能，在系统电源掉电后仍能保持 rtc 时钟正常计时，以及如何降低系统功耗，从而延长后备电池的使用寿命。
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电路设计
对于自带 vbat 引脚的 mcu，mcu 内部有对 vbat 电源和系统电源的管理单元，保证在系统电源掉电后，及时切换 vbat 引脚电源给备份域供电，保证 rtc 正常工作。
对于没有 vbat引脚的 cw32，要实现类似的功能，可以在外部进行后备带电池和系统电源的切换，如下图所示：
后备电池（b1）提供的备用电源 vbat 和系统电源 vddin 通过 2 个肖特基二极管（d1）合路，合路后的电源 vdd 给 mcu 的数字域 dvcc 和模拟域 avcc 进行供电。系统电源 vddin 通过 r3、r4 电阻分压得到wakeio 信号，连接到 mcu 的 io 引脚。注意遵循如下规则：
1. vwakeio 要大于 mcu io 口的 vih；
2. vddin 必须高于 vb1 在 0.4v 以上，否则如果 vddin 和 vb1 相等，在系统电源正常时，后备电池也会有一定的泄放电流，不利于节省后备电池电量。
2
程序设计
程序启动后正常初始化时钟、io、rtc 以及 oeld，循环中检测系统电源是否存在，如存在则读取 rtc 时间并显示。
当系统电源 vddin 因故掉电，则关闭 oled 电源，并进入 deepsleep 低功耗睡眠模式。
当系统电源 vddin 恢复供电时，产生高电平中断，唤醒 mcu，退出 deepsleep 低功耗睡眠模式。
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参考代码
int32_t main(void)
{
rcc_configuration(); // 时钟配置
gpio_configuration(); //gpio配置
oled_init(); //oled显示屏初始化配置
dis_err(rtc_testboard); // 显示
firmwaredelay(5000000); // 增加延时防止过早休眠影响程序烧写
rtc_init(); //rtc时钟初始化
//deepsleep 唤醒时，保持原系统时钟来源
rcc_wakeupclk_config(rcc_sysctrl_wakeupclkdis);
showtime(); // 获取时间数据
displaydatetime(); // 显示当前时间
while(1)
{
if( 0==pb05_getvalue() ) // 循环检测是否掉电
{
pa05_sethigh(); // 关 oled 电源
scb->scr = 0x04; //deepsleep
__wfi(); //mcu 进入deepsleep模式以节省功耗
oled_init(); // 外部电源接入后唤醒，重新初始化 oled
}
else
{
showtime(); // 获取时间数据
displaydatetime(); // 显示当前时间
}
}
}
void gpio_configuration(void)
{
gpio_inittypedef gpio_initstruct= {0};
__rcc_gpiob_clk_enable(); // 开 gpiob 时钟
gpio_initstruct.it = gpio_it_rising; // 使能上升沿中断
gpio_initstruct.mode = gpio_mode_input; // 输入模式
gpio_initstruct.pins = gpio_pin_5 ; //pb05，连接 wakeio 网络
gpio_init(cw_gpiob, &gpio_initstruct); // 初始化 io
gpiob_intflag_clr(bv5); // 清除 pb05 中断标志
nvic_enableirq(gpiob_irqn); // 使能 pb05 中断
}
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实际测试
使用 cw32l031c8t6 设计了用于测试后备电池功能的评估板
使用 3v 的 cr2032 钮扣电池，实测电池电压为 3.14v；vddin 使用可调节数字电源，设置为 3.54v，保证vddin >= vb1 + 0.4v；d1 实测合路后的电源电压为 3.21v。
4.1 测试数据
实际测试时，断开 j4 跳线接入万用表，设置万用表为电流测试档位。
1. 关闭 vddin 电源输入，mcu 检测到无外电输入，关闭 oled 显示，进入 deepsleep 模式，实测此时b1 电流为 +0.95μa。
2. 打开 vddin电源输入，mcu被高电平中断从 deepsleep状态唤醒到正常状态，oled正常显示当前时间，实测此时 b1 电流为 -75na（负电流是因为 d1 处于反向偏置状态，有小的反向漏电流）。
测试结果符合电路设计预期，以 cr2032 电池容量为 200mah 计算，则电池可用时间为 210526 小时，合计24 年（不考虑电池和产品寿命），可实现超长待机时间，完全满足各种低功耗产品对 rtc 后备电池容量需求。
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附件
5.1 rtc_testboard 单板原理图
高通投资研发的全球领先的音频技术将如何推动这些趋势
无线网络安全之WiFi Pineapple初探
基于视觉的自主导航移动抓取机器人搭建方案
根系分析系统是什么，它的功能特点是什么
什么是空气自动监测系统
怎样使用CW32实现电池备份（VBAT）功能呢？
热电偶测温基本原理 热电偶的种类及结构形成
一知智能助力开发区数字强“治能” 争当排头兵
最简单的液位控制器电路设计方案
我国工业机器人遇到“寒流” 亟待大力改革以符合市场需求
5G BBU集中机房建设面临“三高”痛点,一体化方案带来显著收益
2023年机器视觉行业调研报告部分
AMD Instinct MI300X已向LaminiAI批量供货
日本计划利用物联网科技推进渔业养殖
基于CW32的308紫外线灯设计
IoT时代的单板计算机的需求及应用
步进电机的优缺点 步进电机的使用寿命
关于自由照明光学系统的简单了解
2019年全球VR/AR融资共达336亿，同比增长58%
最新动态 | 英国Pickering公司发布使用仿真工具减少测试开发时间的策略