中國移動芯昇科技CM32M10X應用于低功耗無磁水表方案
針對智能水表行業(yè)，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(fā)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(nèi)的高性價比一體化服務(wù)。
一、無磁水表工作原理
無磁水表方案通過檢測正弦波衰減過程實現(xiàn)計量。水表的表盤轉(zhuǎn)子分為金屬表盤和非金屬表盤2個區(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(qū)，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(qū)，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(zhuǎn)子處于的位置，進而判斷表盤位置及圈數(shù)，達到計量的目的。
本方案基于芯昇科技MCU芯片CM32M10xA的無磁水表方案。方案電路結(jié)構(gòu)簡單，無磁計量由CM32M10xA內(nèi)置的專用低功耗旋轉(zhuǎn)計數(shù)器（LPRCNT）模塊實現(xiàn)，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(xiàn)計量防抖、圓盤脫落報警、強磁靠近報警相關(guān)功能。本方案借助于 LPRCNT模塊，可在CM32M10xA處于Stop2模式時，實現(xiàn)自動計數(shù)，在傳感器讀數(shù)改變并觸發(fā)閾值時，才會喚醒至運行模式進行數(shù)據(jù)處理和傳輸，達到超低功耗。
本方案是基于MCU單芯片設(shè)計，計量部分僅需電感、電容即可，方案簡單，穩(wěn)定性和可靠性高，成本低。方案可實現(xiàn)自動計數(shù)，快速喚醒，滿足表計應用場景低功耗需求。本方案環(huán)境適應性強，實現(xiàn)強磁靠近報警、圓盤脫落報警，計量精度高，可在復雜環(huán)境進行安裝。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(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，支持浮點運算和DSP指令，最高工作主頻108MHz，最大Flash128KB。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(shè)外還集成LPRCNT、TSC和SegLCD相應特色模塊。
采用Cortex-M4內(nèi)核，108MHz主頻，具有單時鐘周期乘法累加（MAC）單元、優(yōu)化的單指令多數(shù)據(jù)（SIMD）指令、飽和運算指令和單精度浮點運算單元（FPU），比起Cortex-M3內(nèi)核的產(chǎn)品在復雜算法實現(xiàn)方面具有極大的優(yōu)勢。相比競品資源更為豐富，12×Timer、6×Uart，1×12bit DAC、 1×低功耗計數(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。
先進的40nm工藝制程，相對于競品在功耗上有較大優(yōu)勢。
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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 最后修改時間：2022-05-10
