Die Seiko Epson Corporation (TSE: 6724, „Epson“) gibt die Markteinführung und die Musterproduktion eines sehr stromsparenden 16-bit Flash-Mikrocontroller S7C17M11 mit integriertem Taktgeber und sehr genauer Echtzeituhr (RTC) mit Temperaturkompensation  bekannt. Epson plant die Serienproduktion im Januar 2017 mit Stückzahlen von ca. 300.000 Bausteinen pro Monat.

Eine präzise Zeitmessung ist bei vielen Entwicklungen mit Mikrocontrollern wichtig, die in Anwendungen wie z.B. Stromzählern verbaut werden sollen. Genaue Messungen bei Verbrauchszählern sind z.B. gerade in den Regionen und Ländern wichtig in denen Energieversorgungsunternehmen abhängig von der Tageszeit unterschiedliche Gebührensätze erheben. Epson kann sich dabei darauf berufen sowohl eigenes Halbleiter- als auch eigenes quarzbasiertes Taktgeber-Geschäft zu besitzen und nützt diesen Vorteil um den S7C17M11 mit integriertem Quarz anzubieten. Das erlaubt dem Kunden eine genaue Zeitmessung mit einer Single-Chip Lösung auch effizient unter schwierigen Umgebungsbedingungen durchzuführen wie z.B. bei Verbrauchszählern im Außenbereich.   

Eine gewöhnliche Echtzeituhr besteht aus einem integrierten Schaltkreis für die Zeitmessung an den ein externer Taktgeber/Quarz angeschlossen ist. Die Zeit wird dabei abhängig von der Frequenz des Taktgebers gemessen. Die Stabilität der Oszillatorfrequenz der Taktgebereinheit variiert jedoch innerhalb der Produktionslose. Zusätzlich wird die Stabilität der Oszillatorfrequenz und damit deren Genauigkeit von der Umgebungstemperatur bestimmt, in der der Taktgeber eingesetzt wird. Aus diesen Gründen sollte sich der Anwender bewusst sein, dass Abweichungen bei der Oszillatorfrequenz in den jeweiligen Endprodukten von Temperaturänderungen verursacht werden können. Die gewünschte Genauigkeit für die Zeitmessung kann nicht erreicht werden wenn ein Mikrocontroller unter schwierigen Umgebungsbedingungen bei extremen Temperaturen oder extremen Temperaturschwankungen betrieben wird.

Um dieser Situation entgegenzuwirken baute Epson einen eigenen, sehr stabilen Quarz in den S7C17M11 Mikrocontroller ein und entwickelte ein Verfahren für das Erkennen und Korrigieren von Frequenzabweichungen die von Temperaturschwankungen verursacht werden. In einem Temperaturbereich von 0°C bis 50°C variiert die Zeit der S7C17M11 max.  10 Sekunden pro Monat, in einem Temperaturbereich von -30°C bis 70°C sind es 13.2 Sekunden pro Monat und in einem Temperaturbereich von -40°C bis 85°C nur 26.4 Sekunden pro Monat. Darüber hinaus benötigt der S7C17M11 Mikrocontroller keinen weiteren Frequenz/Temperatur-Abgleich, dies führt zu kürzeren Entwicklungszeiten und  die Zahl der externen Komponenten wird dadurch minimiert.

Der S7C17M11 besitzt neben Flashspeicher auch eine Reihe weiterer eingebauter Schnittstellen und Peripherie wie einen 12-bit A/D Wandler[1] sowie einem LCD Treiber mit integrierter Spannungsversorgung für ein segmentiertes Display mit bis zu 240 Segmenten. Der Stromverbrauch im RTC Betrieb beträgt typischerweise 2.25µA.

[1] Ein Schaltkreis der analoge Signale in digitale Signale umwandelt

Besondere Merkmale des S7C17M11

1. Eingebaute Schaltkreise damit die Anzahl externer Komponenten reduziert, Platz auf der Leiterplatte eingespart und Softwareentwicklungszeit verkürzt werden kann

  • eine sehr genaue Echtzeituhr mit Temperaturkompensation und ein eingebautem 32.768kHz Taktgeber
  • ein 12-bit A/D Wandler basierend auf dem Sukzessive-Approximation Verfahren, an dem Analogsensoren mit gleicher Ausgangsspannung angebunden werden können
  • ein LCD Treiber, um ein LCD mit bis zu 240 Segmenten anzusteuern
  • ein Schaltkreis zur Überwachung der Versorgungsspannung und der Möglichkeit bei Bedarf auf eine alternative Spannungsversorgung umzuschalten
  • eingebauter Oszillator (32.768kHz und 700kHz als feste Frequenzschaltkreise und ein Schaltkreis umschaltbar zwischen 16MHz, 12MHz, 8MHz und 4MHz)
  • ein Schaltkreis zur Überwachung der Versorgungsspannung (SVD) mit einer Genauigkeit von ± 2.5% (-40°C bis 85°C) der ohne weitere externe Stromversorgungsüberwachung auskommt
  • ein Sound Generator
  • ein Remote Controller Schaltkreis zur Ansteuerung einer IR-Fernbedienung[2]

2. Schnittstellen, um mit Karten ähnlich der Größe einer Kreditkarte zu kommunizieren oder verschiedenste Sensoren und Geräte anzubinden

  • ausgestattet mit 4 verschiedenen Arten von seriellen Schnittstellen: UART, SPI, I²C und einer Schnittstelle für Chipkarten[3] (ISO7816-3 konform)
  • Universal-Port-Multiplexer[4], die beim Board-Layout ein höheres Maß an Gestaltungsfreiheit bieten

[2] Ein Schaltkreis für eine Fernbedienfunktion
[3] Kartenanwendung ähnlich der Größe einer Kreditkarte und mit eingebauten elektrischen Schaltkreisen
[4] Ein Schaltkreis der es dem Anwender erlaubt I/O Funktionen sehr flexibel einzelner Peripherie zuzuweisen

Über die EPSON Europe Electronics GmbH

Epson Europe Electronics GmbH ist eine Marketing-, Engineering- und Vertriebsgesellschaft der Seiko Epson Corporation, Japan. Seit der Firmengründung 1989 ist der Hauptsitz in München. Epson Europe Electronics GmbH hat ca. 50 Mitarbeiter, die den Vertrieb von Epson- Produkten unterstützen. Epson Europe Electronics GmbH vertreibt Produkte in Europa, Mittlerer Osten und Afrika und bietet "value added" Service für Halbleiter, Sensoren, Sensor Systeme und Taktgeber in allen Märkten wie Industrie, Automotive, Medizintechnik und Kommunikationstechnik. Epson Produkte sind bekannt für "energy saving", "low power", kleinste Baugrößen und einer kurzen Entwicklungs- und Produktionszeit. Informationen zu Epson Europe Electronics GmbH können im Internet unter www.epson-electronics.de abgerufen werden.

Über die Epson Gruppe
Als eines der weltweit innovativsten Unternehmen ist es Ziel von Epson, mit vielfältigen Lösungen für das Büro, das Zuhause sowie für Industrie und Handel Kundenerwartungen immer wieder zu übertreffen. Das Produktangebot basiert auf kompakten, stromsparenden und mit höchster Präzision arbeitenden Epson Technologien und reicht von Tintenstrahldruckern, Drucksystemen und 3LCD-Projektoren bis hin zu Industrierobotern, Smart-Brillen und Sensorlösungen. Die Epson Gruppe gehört zu der japanischen Seiko Epson Corporation und beschäftigt weltweit mehr als 73.000 Mitarbeiter in 91 Unternehmen. Epson ist stolz auf seinen globalen Beitrag zum Umweltschutz und auf das soziale Engagement an den Standorten seiner Niederlassungen.http://global.epson.com

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