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【成都單片機MCU】中國移動芯昇科技發布全新低功耗無磁水表解決方案針對智能水表行業,中國移動芯昇科技依托自有的 MCU 主控芯片、NB 模組和安全芯片,研發了高精度、低成本、超低功耗的無磁水表解決方案,可提供包含資費在內的高性價比一體化服務。
一、無磁水表工作原理 XINSHENG
無磁水表方案通過檢測正弦波衰減過程實現計量。水表的表盤轉子分為金屬表盤和非金屬表盤 2 個區域,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 通過檢測電容 C 兩端的電壓,可以獲得 LC 振蕩電路中的正弦波。
當電感處于金屬區,會形成電感渦流,導致電能消耗增大,正弦波衰減速度加快;當電感處于非金屬區,不存在渦流,正弦波衰減速度相對較慢。
MCU 通過檢測正弦波衰減的快慢,準確識別出表盤轉子處于的位置,進而判斷表盤位置及圈數,達到計量的目的。
二、方案簡介 本方案是基于芯昇科技 MCU 芯片 CM32M10xA 的無磁水表方案。
方案電路結構簡單,無磁計量由 CM32M10xA 內置的專用低功耗旋轉計數器(LPRCNT)模塊實現,外部電路僅需電感、電容器件即可。通過 3 通道振蕩電路,完成高精度計量的同時,還能實現計量防抖、圓盤脫落報警、強磁靠近報警相關功能。
本方案借助于 LPRCNT 模塊,可在 CM32M10xA 處于 Stop2 模式時,實現自動計數,在傳感器讀數改變并觸發閾值時,才會喚醒至運行模式進行數據處理和傳輸,達到超低功耗。
三、方案優勢 1.方案簡單成本低
本方案是基于 MCU 單芯片設計,計量部分僅需電感、電容即可,方案簡單,穩定性和可靠性高,成本低。
2.自動計量功耗低
方案可實現自動計數,快速喚醒,滿足表計應用場景低功耗需求。
3.抗干擾能力強
本方案環境適應性強,實現強磁靠近報警、圓盤脫落報警,計量精度高,可在復雜環境進行安裝。
4.產品可快速落地
提供 MCU + 通信 + 安全的整體解決方案,相關軟、硬件設計資料完整、詳實,可支撐智能表計方案商和終端廠商快速實現產品化。
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 內核,支持浮點運算和 DSP 指令,最高工作主頻 108MHz,最大 Flash128KB。
2.CM32M10xA 系列芯片資源概況
芯片除了具有浮點運算單元、豐富的定時器資源、高性能的模擬外設外還集成 LPRCNT、TSC 和 SegLCD 相應特色模塊。
3.CM32M10xA 系列芯片優勢
高性能
采用 Cortex-M4 內核,108MHz 主頻,具有單時鐘周期乘法累加(MAC)單元、優化的單指令多數據(SIMD)指令、飽和運算指令和單精度浮點運算單元(FPU),比起 Cortex-M3 內核的產品在復雜算法實現方面具有極大的優勢。
高配置
相比競品資源更為豐富,12×Timer、6×Uart,1×12bit DAC、 1× 低功耗計數器 (LPRCNT)、24 通道觸摸傳感控制器 (TSC)、8COM 段式液晶顯示驅動器(8*40SegLCD)。
高安全
內置硬件算法加速器,支持市面上主流加密算法。
低功耗
先進的 40nm 工藝制程,相對于競品在功耗上有較大優勢。
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