中國(guó)移動(dòng)芯昇科技CM32M10X應(yīng)用于低功耗無(wú)磁水表方案
針對(duì)智能水表行業(yè),中國(guó)移動(dòng)芯昇科技依托自有的MCU主控芯片、NB模組和安全芯片,研發(fā)了高精度、低成本、超低功耗的無(wú)磁水表解決方案,可提供包含資費(fèi)在內(nèi)的高性價(jià)比一體化服務(wù)。
一、無(wú)磁水表工作原理
無(wú)磁水表方案通過(guò)檢測(cè)正弦波衰減過(guò)程實(shí)現(xiàn)計(jì)量。水表的表盤(pán)轉(zhuǎn)子分為金屬表盤(pán)和非金屬表盤(pán)2個(gè)區(qū)域,電感L為固定電感,與電容C組成LC振蕩電路。LC電路充電后,MCU通過(guò)檢測(cè)電容C兩端的電壓,可以獲得LC振蕩電路中的正弦波。當(dāng)電感處于金屬區(qū),會(huì)形成電感渦流,導(dǎo)致電能消耗增大,正弦波衰減速度加快;當(dāng)電感處于非金屬區(qū),不存在渦流,正弦波衰減速度相對(duì)較慢。MCU通過(guò)檢測(cè)正弦波衰減的快慢,準(zhǔn)確識(shí)別出表盤(pán)轉(zhuǎn)子處于的位置,進(jìn)而判斷表盤(pán)位置及圈數(shù),達(dá)到計(jì)量的目的。
本方案基于芯昇科技MCU芯片CM32M10xA的無(wú)磁水表方案。方案電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)磁計(jì)量由CM32M10xA內(nèi)置的專用低功耗旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器(LPRCNT)模塊實(shí)現(xiàn),外部電路僅需電感、電容器件即可。通過(guò)3通道振蕩電路,完成高精度計(jì)量的同時(shí),還能實(shí)現(xiàn)計(jì)量防抖、圓盤(pán)脫落報(bào)警、強(qiáng)磁靠近報(bào)警相關(guān)功能。本方案借助于 LPRCNT模塊,可在CM32M10xA處于Stop2模式時(shí),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù),在傳感器讀數(shù)改變并觸發(fā)閾值時(shí),才會(huì)喚醒至運(yùn)行模式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸,達(dá)到超低功耗。本方案是基于MCU單芯片設(shè)計(jì),計(jì)量部分僅需電感、電容即可,方案簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性和可靠性高,成本低。方案可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù),快速喚醒,滿足表計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景低功耗需求。本方案環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),實(shí)現(xiàn)強(qiáng)磁靠近報(bào)警、圓盤(pán)脫落報(bào)警,計(jì)量精度高,可在復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行安裝。提供MCU+通信+安全的整體解決方案,相關(guān)軟、硬件設(shè)計(jì)資料完整、詳實(shí),可支撐智能表計(jì)方案商和終端廠商快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。
CM32M10xA系列是芯昇科技首顆通用MCU,采用32 bit ARM Cortex-M4內(nèi)核,支持浮點(diǎn)運(yùn)算和DSP指令,最高工作主頻108MHz,最大Flash128KB。芯片除了具有浮點(diǎn)運(yùn)算單元、豐富的定時(shí)器資源、高性能的模擬外設(shè)外還集成LPRCNT、TSC和SegLCD相應(yīng)特色模塊。
3.CM32M10xA系列芯片優(yōu)勢(shì)采用Cortex-M4內(nèi)核,108MHz主頻,具有單時(shí)鐘周期乘法累加(MAC)單元、優(yōu)化的單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)指令、飽和運(yùn)算指令和單精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU),比起Cortex-M3內(nèi)核的產(chǎn)品在復(fù)雜算法實(shí)現(xiàn)方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。相比競(jìng)品資源更為豐富,12×Timer、6×Uart,1×12bit DAC、 1×低功耗計(jì)數(shù)器(LPRCNT)、24通道觸摸傳感控制器(TSC)、8COM段式液晶顯示驅(qū)動(dòng)器(8*40SegLCD)。
內(nèi)置硬件算法加速器,支持市面上主流加密算法。
先進(jìn)的40nm工藝制程,相對(duì)于競(jìng)品在功耗上有較大優(yōu)勢(shì)。
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在之前的介紹中,我們也為大家介紹了中移芯昇CM32M101A智能門(mén)鎖解決方案,也是目前我們主推的非常成熟的解決方案!
編輯:zzy 最后修改時(shí)間:2022-05-10