基于瑞萨电子FPGA+BLE的智能挂钟方案

瑞萨电子推出的智能无线挂钟参考设计，面向智能家居与楼宇自动化场景，集成了平滑数字显示、环境光自适应亮度调节、多模式时间设置等先进功能。该方案通过高度集成的可编程逻辑与超低功耗无线技术，为工程师提供了一个灵活、高效且成本优化的系统级解决方案。瑞萨电子代理商-深圳市中芯巨能电子有限公司为您介绍该方案的特点及相关芯片。

系统架构与核心功能

该挂钟采用分布式电源与控制架构，仅需单电源输入（典型为3.3V或5V），系统内部通过集成LDO与电压调节模块实现多域供电，显著简化电源设计并降低BOM成本。

主控逻辑由SLG47910 ForgeFPGA承担，作为显示驱动核心，负责驱动数码管或段式LCD，并实现数字的平滑过渡动画。该低密度FPGA基于1120个6输入2输出LUT结构，具备高逻辑密度与灵活性，可编程实现复杂的编码逻辑、多传感器接口聚合及实时信号处理任务。其OTP非易失性配置特性确保上电即运行，无需外部配置芯片。

电源与混合信号管理

SLG47528 GreenPAK作为电源管理与模拟信号中枢，提供三路稳压输出：

为SLG47910 ForgeFPGA内核提供1.1V工作电压；

为电平转换电路提供1.8V和3.3V电源；

支持双电源域（VDD1: 1.71–5.5V, VDD2: 0.95–1.98V），适应宽电压输入设计。

GreenPAK内置4个模拟比较器（ACMP）、8状态异步状态机（ASM）、I2C接口及多种可编程延迟/计数器，用于实现上电时序控制、复位管理及低功耗状态切换。

无线连接与人机交互

无线通信由DA14531MOD SmartBond TINY™ SoC实现，支持蓝牙5.1 LE协议，具备超低功耗特性，适用于纽扣电池长期供电场景。用户可通过智能手机App远程设置时间、调整亮度模式或配置自动夏令时切换。该模块同时支持OTA固件更新，提升产品可维护性。

本地操作通过物理按钮实现手动校时，系统通过I2C总线协调FPGA、GreenPAK与BLE模块的交互逻辑，确保多模式输入的无缝切换。

环境感知与自适应控制

ISL76682是一款高灵敏度光照传感器，通过I²C接口将环境光强度数字化，反馈至主控系统。基于此数据，GreenPAK或ForgeFPGA动态调节显示亮度：

弱光环境下降低亮度以节能；

强光下提升对比度确保可视性；

支持预设时段（如夜间）的亮度曲线调整，提升用户体验。

设计优势与工程价值

可编程逻辑灵活性：FPGA+GreenPAK组合替代传统MCU+驱动IC方案，支持定制化动画与复杂时序逻辑；

单电源输入：系统仅需一路外部供电，内部完成多电压生成，简化PCB布局与电源设计；

低系统成本：高度集成减少外围器件数量，适用于消费级产品量产；

小尺寸封装：所有核心器件均采用QFN或STQFN封装（最小2.0×3.0mm），适合紧凑型挂钟设计。

应用扩展

该架构可扩展至其他低功耗显示设备，如智能温控器、工业状态指示器、电子货架标签等。其模块化设计便于快速原型开发，是替代传统8/16位MCU方案的理想选择。

瑞萨此参考设计展示了FPGA与混合信号IC在嵌入式系统中的协同优势，为工程师提供了一条通往高集成度、低功耗智能终端的高效开发路径。

如需SLG47528、SLG47910、ISL76682、DA14531MOD产品规格书、样片测试、采购、技术支持等需求，请加客服微信：13310830171。瑞萨代理商-深圳市中芯巨能电子有限公司，为制造业厂家的工程师或采购提供选型指导+数据手册+样片测试+技术支持等服务。