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3 月 5 日消息,据芯昇科技发布,针对智能水表行业,中国移动芯昇科技依托自有的 MCU 主控芯片、NB 模组和安全芯片,研发了高精度、低成本、超低功耗的无磁水表解决方案,可提供包含资费在内的高性价比一体化服务。

一、无磁水表工作原理

XINSHENG     

无磁水表方案通过检测正弦波衰减过程实现计量。水表的表盘转子分为金属表盘和非金属表盘 2 个区域,电感 L 为固定电感,与电容 C 组成 LC 振荡电路。

中国移动芯昇科技发布全新低功耗无磁水表解决方案-风君子博客

LC 电路充电后,MCU 通过检测电容 C 两端的电压,可以获得 LC 振荡电路中的正弦波。

当电感处于金属区,会形成电感涡流,导致电能消耗增大,正弦波衰减速度加快;当电感处于非金属区,不存在涡流,正弦波衰减速度相对较慢。

MCU 通过检测正弦波衰减的快慢,准确识别出表盘转子处于的位置,进而判断表盘位置及圈数,达到计量的目的。

二、方案简介

本方案是基于芯昇科技 MCU 芯片 CM32M10xA 的无磁水表方案。

方案电路结构简单,无磁计量由 CM32M10xA 内置的专用低功耗旋转计数器(LPRCNT)模块实现,外部电路仅需电感、电容器件即可。通过 3 通道振荡电路,完成高精度计量的同时,还能实现计量防抖、圆盘脱落报警、强磁靠近报警相关功能。

本方案借助于 LPRCNT 模块,可在 CM32M10xA 处于 Stop2 模式时,实现自动计数,在传感器读数改变并触发阈值时,才会唤醒至运行模式进行数据处理和传输,达到超低功耗。

中国移动芯昇科技发布全新低功耗无磁水表解决方案-风君子博客

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三、方案优势

1.方案简单成本低

本方案是基于 MCU 单芯片设计,计量部分仅需电感、电容即可,方案简单,稳定性和可靠性高,成本低。

2.自动计量功耗低

方案可实现自动计数,快速唤醒,满足表计应用场景低功耗需求。

3.抗干扰能力强

本方案环境适应性强,实现强磁靠近报警、圆盘脱落报警,计量精度高,可在复杂环境进行安装。

4.产品可快速落地

提供 MCU + 通信 + 安全的整体解决方案,相关软、硬件设计资料完整、详实,可支撑智能表计方案商和终端厂商快速实现产品化。

四、MCU 芯片介绍

1.CM32M10xA 系列芯片介绍

CM32M10xA 系列是芯昇科技首颗通用 MCU,采用 32 bit ARM Cortex-M4 内核,支持浮点运算和 DSP 指令,最高工作主频 108MHz,最大 Flash128KB。

2.CM32M10xA 系列芯片资源概况

芯片除了具有浮点运算单元、丰富的定时器资源、高性能的模拟外设外还集成 LPRCNT、TSC 和 SegLCD 相应特色模块。

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3.CM32M10xA 系列芯片优势

高性能

采用 Cortex-M4 内核,108MHz 主频,具有单时钟周期乘法累加(MAC)单元、优化的单指令多数据(SIMD)指令、饱和运算指令和单精度浮点运算单元(FPU),比起 Cortex-M3 内核的产品在复杂算法实现方面具有极大的优势。

高配置

相比竞品资源更为丰富,12×Timer、6×Uart,1×12bit DAC、 1× 低功耗计数器 LPRCNT)、24 通道触摸传感控制器 TSC)、8COM 段式液晶显示驱动器(8*40SegLCD)。

高安全

内置硬件算法加速器,支持市面上主流加密算法。

低功耗

先进的 40nm 工艺制程,相对于竞品在功耗上有较大优势。