检查RTC上的备用电压会耗尽备用电池吗？

我正在开发一个ATMega项目，该项目将节省时间，因此我正在尝试使它具有软件时间（基于millis（）），DS1307或DS3231（ChronoDot）RTC的选项。

最基本的说，我想做的是提供一个可焊接的ChronoDot头，然后用某种方式在软件中检测是否已连接ChronoDot并切换为使用它。通常，检查DS1307或DS3231是否存在（因为它们使用相同的I2C寄存器）通常很容易，但是在进行最初的检查后，它们之间确实确实有些偏离，并且后者具有更多功能。所以我仍然想确定连接了哪个。通常，我计划直接在板上放置一个作为默认选项的DS1307焊料，而DS3231支持将仅通过双4引脚接头连接器提供完整的ChronoDot。ChronoDot本质上适合DS1307正常运行的地方（在这种情况下不会填充）。我特别关注ChronoDot的主要原因是它 它很流行，易于获取，并且对于最终用户不需要SMD焊接（如果是套件的话）。所以，这就是我在想...

DS1307和DS3231的芯片上都有一条Vbat线，但实际上并不需要任何东西。但是，ChronoDot的分线板上有一个实际的VBat引脚。我可能只能连接ChronoDot接头连接器上的Vbat，而不连接DS1307，并将其连接到我ATMega上的数字输入引脚。但是该输入引脚是否已通过电阻下拉至地（不确定该值是多少……也许是4.7k？）。如果我的EE理论是正确的，那么我可以读取该引脚，如果我的电平低，则没有计时码字；但是如果我的电平高，则存在。

像这样：

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

我的主要问题是，这样做是否会耗尽RTC上的备用电池？通常，在提供5V主电源时，不会从备用电池汲取电流，但是将其连接到数字输入是否会一直从电池获取电能？或者，可以说，有一种我需要在从引脚读取后将其插入以使其“断开连接”的模式吗？我知道我可以将其更改为输出，但是我相信，如果将其设置为输出并且设置为低电平，则基本上可以将电池接地。

无论如何，我的EE课程是很久以前的。在此理论上的任何帮助将不胜感激。

您肯定会通过电阻耗尽电池电量。您将汲取的电流量将由欧姆定律控制：I = V /R。假设您的电池电压为3V（即通常的chronodot Vbat）。使用4.7 kOhm电阻器，您将连续汲取3/4700 = 638微安。如果使电阻为1 MOhm，则将消耗3/1000000 = 3微安。而且，如果您使电阻为10 MOhm，则将消耗3 / 1e7 = 300纳安。

选择的电阻值越大，连续消耗的电流就越少，但数字引脚转换所花费的时间就越长（请考虑R * C时间常数，该常数由引脚和走线的电阻以及电容决定）。只要在启动后等待足够长的时间（或定期检查），就可以使用10 MOhm的电阻器。从理论上讲，您也可以以更大的值拾取更多的噪声（因为它开始看起来越来越像开路），但是我认为您会好的。我什至可以考虑提高到100 MOhm。

典型的CR1632拥有130毫安小时（mAh）的能量存储，其中80％的使用寿命是可能的，因此，为了便于计算，可以将其称为100 mAh。然后，您的电池寿命的粗略估算为毫安小时/毫安。

• 如果使用4.7 kOhm电阻，则100 / .638 = 156小时= 6.5天
• 如果使用1兆欧的电阻器，则100 / 0.003 = 33333小时= 3.8年
• 如果使用10 MOhm电阻器，则100 / 0.0003 = 333333小时= 38年

这些是上限数字，它们假定系统的其余部分不消耗功率。它们代表系统关闭时的寿命，而电池只是通过电阻消耗掉。还有许多二阶效应未被考虑（电压衰减，内部电池泄漏化学性质等）。根据您希望达到的使用寿命，电阻不太可能成为您的最大问题。

几乎所有涉及电阻的测量方案中的任何一个，如果保持永久连接，都会导致不可接受的电流消耗，并降低为这些设备供电的小型锂电池的寿命。

因此，解决方案是在实际进行测量时，仅在不频繁的时间间隔内短暂地使测量电路汲取电流。

对于数字测试，这就像使用内部的，软件可配置的下拉菜单一样简单，并且仅在测试周围的短时间内将其配置为下拉菜单。但是，当进行测量的MCU未上电/处于睡眠模式时，您将需要研究在引脚上施加电压的可能的复杂情况。

模拟测量将变得更加棘手，但是可以应用类似的想法。例如，您可以将（相对于I / O的高阻抗）分压器的下部电阻器连接至输出引脚，并仅在测量期间将其拉低。或者，您甚至可以用一个小的低泄漏电容和一个I / O引脚构建RC电路，然后将其驱动为低电平作为输出，然后配置为模拟输入并在一段时间后测量电压。如果设备的数字阈值电压一致（请注意温度！），您甚至可以通过测量电容器充电至阈值电压所花费的时间，使用数字输入进行模拟测量。

DS3231具有可读取的内部温度。您可以通过I2C发出命令来读取温度，如果收到响应，则说明您拥有DS3231，如果没有，则说明您拥有DS1307。