【導(dǎo)讀】智能燃?xì)獗懋a(chǎn)品算法和功能相對(duì)比水表復(fù)雜，對(duì)表計(jì)產(chǎn)品的升級(jí)功能也有一定要求，除了MCU產(chǎn)品的低功耗特性外，還有電池供電和6年以上設(shè)備壽命等產(chǎn)品需求，這也意味著低功耗MCU產(chǎn)品成為表計(jì)行業(yè)MCU產(chǎn)品選型的關(guān)鍵指標(biāo)。
智能燃?xì)獗懋a(chǎn)品算法和功能相對(duì)比水表復(fù)雜，對(duì)表計(jì)產(chǎn)品的升級(jí)功能也有一定要求，除了MCU產(chǎn)品的低功耗特性外，還有電池供電和6年以上設(shè)備壽命等產(chǎn)品需求，這也意味著低功耗MCU產(chǎn)品成為表計(jì)行業(yè)MCU產(chǎn)品選型的關(guān)鍵指標(biāo)。
另一方面，設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通信對(duì)MCU的安全加密能力也提出了要求。當(dāng)前，低功耗、高性能、高安全的MCU產(chǎn)品已經(jīng)成為了表計(jì)行業(yè)MCU選型的基本要求，特別是隨著國(guó)產(chǎn)MCU廠商產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展和提升，國(guó)產(chǎn)MCU產(chǎn)品開(kāi)始廣泛應(yīng)用到智能表計(jì)行業(yè)。華大電子以Arm 32位為內(nèi)核的系列安全MCU產(chǎn)品，可同時(shí)滿(mǎn)足智能水表的聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)和多種現(xiàn)代傳感技術(shù)要求。產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域包括智能水表、便攜醫(yī)療、智能門(mén)鎖及其他電池供電的低功耗場(chǎng)景。以下將分享一些華大電子MCU在智能表計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及已量產(chǎn)的案例，以作參考。
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低功耗MCU在智能水表場(chǎng)景中的關(guān)鍵應(yīng)用價(jià)值
間歇喚醒機(jī)制：MCU在非計(jì)量時(shí)段（如夜間）進(jìn)入深度休眠，僅保留RTC時(shí)鐘運(yùn)行，功耗低于1μA。當(dāng)檢測(cè)到水流信號(hào)（如霍爾傳感器觸發(fā)）時(shí)，可在5ms內(nèi)喚醒系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“按需工作”。分級(jí)供電設(shè)計(jì)：通過(guò)PMU電源管理單元，對(duì)射頻模塊、計(jì)量模塊等分時(shí)供電，其獨(dú)立電源域可將通信模塊能耗降低60%。集成AI加速器的MCU支持本地執(zhí)行異常檢測(cè)算法：通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)模型識(shí)別水管泄漏特征（如持續(xù)微小流量），準(zhǔn)確率超95%；實(shí)時(shí)分析水質(zhì)數(shù)據(jù)（濁度、pH值），發(fā)現(xiàn)異常立即上報(bào)，響應(yīng)速度較云端方案提升10倍。
無(wú)線(xiàn)OTA與遠(yuǎn)程診斷
基于低功耗藍(lán)牙（BLE）或NFC的固件升級(jí)功能，使水表無(wú)需拆卸即可完成算法優(yōu)化。部分MCU支持AES-256加密傳輸，確保OTA過(guò)程安全，同時(shí)通過(guò)內(nèi)置自檢（BIST）功能，遠(yuǎn)程診斷硬件故障，維護(hù)效率提升70%。
華大電子CIU32L061N8PA智能燃?xì)獗矸桨?/p>
該方案采用CIU32L061N8PA安全MCU為主控芯片，芯片最高主頻可達(dá)48MHz，內(nèi)置128K Flash，可實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和高速處理。方案使用紐扣電池作為備用電源，在VBAT模式下維持RTC走時(shí)與備份寄存器可確保10年使用壽命。LCD顯示屏使用MCU內(nèi)部電荷泵供電，即使在惡劣供電條件下也可保證LCD的顯示效果。
1.支持超聲波、霍爾、光電等傳感器進(jìn)行流量計(jì)量2.NB-IOT通信，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、充值4.支持閥門(mén)異常狀態(tài)檢測(cè)功能，確保用氣安全。
華大電子CIU32L041智能水表解決方案
智能水表解決方案主控芯片為華大電子CIU32L041，基于Arm內(nèi)核，最高頻率可達(dá)48MHz。該產(chǎn)品具有超低功耗、高集成度、高可靠性、高安全的特點(diǎn)。內(nèi)部集成LCD、ADC、VREFBUF、低功耗COMP、多種定時(shí)器、多個(gè)USART/I2C/SPI 等豐富的外設(shè)資源，支持SM4 安全加密算法。
支持霍爾、無(wú)磁、光電直讀和超聲波四種流量計(jì)量方式，其中超聲波傳感器可通過(guò)LPUART喚醒MCU，波特率可達(dá)9600bps整機(jī)待機(jī)，維持LCD顯示，工作電流平均可低至10uANB-IOT通訊，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、充值低功耗模式下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池電量，低電量自動(dòng)關(guān)閥VBAT模式下RTC走時(shí)與備份寄存器保持，可采用紐扣電池供電，省去小鋰電池用作備用電源的成本
華大電子CIU32L061三相電表應(yīng)用方案
方案采用華大電子CIU32L061為主控芯片，最高頻率可達(dá) 48MHz，支持獨(dú)立的備份電源供電， 內(nèi)部集成 LCD、ADC、DAC、內(nèi)部參考電壓源 VREFBUF、超低功耗比較器、 LPUART、多個(gè) USART/I2C/SPI、RTC、多種定時(shí)器等豐富的外設(shè)資源；方案具有分時(shí)計(jì)費(fèi)和分階梯計(jì)費(fèi)、電壓、電流、功率測(cè)量等功能，信息采用LCD顯示方式，支持RS485通信、紅外通信。
RTC內(nèi)置溫度傳感器，可提供完整的溫度補(bǔ)償方案IRTIM可產(chǎn)生紅外控制信號(hào)
智能表計(jì)、便攜醫(yī)療、智能門(mén)鎖、其他電池供電的低功耗場(chǎng)景
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