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【成都單片機(jī)MCU】中國(guó)移動(dòng)芯昇科技發(fā)布全新低功耗無(wú)磁水表解決方案針對(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?xún)r(jià)比一體化服務(wù)。
一、無(wú)磁水表工作原理 XINSHENG
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。
二、方案簡(jiǎn)介 本方案是基于芯昇科技 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(zhuān)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。
三、方案優(yōu)勢(shì) 1.方案簡(jiǎn)單成本低
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。
2.自動(dòng)計(jì)量功耗低
方案可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù),快速喚醒,滿(mǎn)足表計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景低功耗需求。
3.抗干擾能力強(qiáng)
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。
4.產(chǎn)品可快速落地
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。
四、MCU 芯片介紹 1.CM32M10xA 系列芯片介紹
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。
2.CM32M10xA 系列芯片資源概況
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)
高性能
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)。
高配置
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)。
高安全
內(nèi)置硬件算法加速器,支持市面上主流加密算法。
低功耗
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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