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  • 2024-12-17 11:34
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    MH32F103A系列单片机使用高性能的32位ARM Cortex-M3内核,最高工作频率可达216 MHz,比STM103系列的72 MHz有了显著提升,更高的主频可以使数据处理速度更快。MH32F103A系列单片机内置了最大512KB Flash存储器和96KB SRAM,有LQFP48/64/100多种封装。 MH32F103A单片机集成了丰富的外设资源,多达2个高级定时器、10个通用定时器及2个基本定时器,3个12位ADC和2个12位DAC。多个标准的通信接口,如3个SPI、2个I2S、2个I2C、5个UART、1个USB 2.0全速串行通信接口、1个CAN总线控制器以及1个SDIO接口。 MH32F103A工作温度范围为-40℃至+85℃,供电电压范围为2.0 V~3.6 V,并且具有睡眠、停机和待机三种低功耗模式,可以满足各种低功耗应用的要求。 MH32F103A系列微控制器基本兼容STM103系列,同时强化许多功能,简单操作就可以替换STM32。具体替换步骤可以查看MH32F103A的移植手册。 由于MH32F103A拥有以上外设配置,因此可适用于多种应用场景: • 工业应用,如可编程控制器、打印机、扫描仪等; • 电机驱动和调速控制; • 物联网低功耗传感器终端,如运动手环等; • 无人机飞控、云台控制; • 玩具产品,家用电器,智能机器人,智能手表等。
  • 2024-12-13 15:03
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    【哔哥哔特导读】随着MCU主要应用领域工业和汽车领域对智能化的需求增加,高性能、智能化、低延迟、决策更快的实时控制成为MCU发展的重要方向。基于此,作为全球头部半导体厂商的TI提供了怎样的产品方案? 当下,MCU应用已经渗透到智能家居、工业自动化、汽车电子、航空航天等多个领域。MCU在从8位到32位,再到64位过程中,处理能力日益强大。并且更多外设和功能与MCU集成到单一芯片上,实现了更高程度的集成化和微型化的MCU。 不过产品性能快速发展的同时,目前MCU也面临许多应用上的痛点:随着应用越来越复杂,对MCU的性能要求越来越高,但也需要寻求MCU性能与成本、MCU算力与功耗的平衡。 同时,随着网络安全威胁的增加,MCU需要集成更多的安全特性来保护系统免受攻击。尤其是在关键应用中,如汽车和工业控制,高可靠性和稳定性的MCU是必不可少的。 此外,随着MCU算法性能的提升,MCU需要处理的数据也越来越复杂。提高故障检测的实时性、准确性,降低复杂性也是集成化MCU应用锁面临的重要挑战。 为了解决以上MCU应用领域的痛点,当下主流MCU厂商陆续设计了不同角度的方案,例如以开源软件和开发工具实现成本降低;或是采用模块化设计减少开发和测试成本,等等。 作为全球头部的半导体厂商,近日德州仪器(以下简称“TI”)也发布了两款新型C2000TMMCU——TMS320F28P55x系列和F29H85x系列,致力于提高系统效率、安全性和可持续性。 据悉,TI的嵌入式产品线涵盖了从Cortex-M0系列到多核异构处理器,后者在汽车、工业及人工智能领域广泛应用,最高算力可达32TOPS。在这一庞大的产品矩阵中,F28P55X与F29H85x仅是其中的两款代表性产品。 那么这两款MCU新品,反映出TI在解决MCU应用痛点的哪些思路和方案? 01 | 实时控制MCU:发展的主要方向 实时控制MCU是面对当下市场趋势下MCU发展的一个趋势和前沿热点。 随着MCU主要应用领域工业和汽车领域对智能化的需求增加,以及消费电子产品性能不断提升,这些领域需要MCU拥有极高的实时响应能力和强大的运算能力。 在此背景下,高性能、智能化、低延迟、决策更快的实时控制MCU成为MCU发展的重要方向。 德州仪器中国区技术支持总监师英对实时控制系统做了解释:实时控制MCU系统的首要之务,便是对真实物理世界进行精密的传感:通过ADC与采样电路,将模拟信号采集并转化为数字信号。 “以电机控制系统为例,电流与电压的波形,以及位置传感器的信号,均被送入实时控制MCU中,经过一系列复杂的数学转换与运算,最终通过PWM输出至执行机构。在这个电子化的实时控制世界里,MCU或DSP,无疑是整个系统的智慧大脑。而Sensing部分则如同我们的感官,执行机构则相当于肌肉系统。此外,通信模块也是不可或缺的一环,无论是EtherCAT、以太网、CAN,还是串行通信,均构成了这一基础实时控制MCU系统的血脉。” 德州仪器中国区技术支持总监师英 在现实生活中,特别是在工业与汽车应用领域,马达驱动与数字电源变换是最为常见的实时控制MCU系统。这两种应用均要求处理器具备极高的实时性,不仅要求强大的数学运算与实时处理能力,还需配备出色的ADC与PWM,并通过一系列联动机制,共同构成一个高效、有机的实时控制MCU系统。 02 | 相较于CPU集成方案,MCU+NPU性能提高5-10倍 但是在MCU实际开发过程中,如何运用高级别实时控制MCU,打造一套既精密又安全,同时性价比极高的实时控制MCU系统,是当前工程师在打造实时控制系统难题。 为了解决这个难题,目前主流产品方案是将MCU与收发器接口、LDO、AFE等模块和电路进行集成,或是MCU集成CPU、DSP、AI加速器,以及AI算法和模型,从而提高MCU的算法性能。 而这次新发布、被TI称为业内率先推出的具有集成神经处理单元的实时控制MCU的C2000TMMCU——TMS320F28P55x,正是在如今MCU市场需求下,MCU+NPU产品方案集成的一大重要成果。 图源:TI官网 据师英介绍,NPU能够独立完成AI领域常见的运算算子。虽然普通CPU也能完成这一运算,但效率相对较低。而利用神经网络加速单元,其性能将比使用C2000的CPU提高5-10倍。 “关于MCU集成NPU,已有若干实际应用案例崭露头角,例如,在太阳能及供电系统中的电弧检测应用。当接触发生时,高压导线或触点间常常会产生电弧现象,这一潜在危险源可能引发火灾,因此,对电弧的有效检测与预防显得尤为重要;此外,在马达驱动领域,对马达运行状态的预测同样关键,旨在预判其未来可能出现的故障。” 通过F28P55XMCU的运算机制,故障检测的准确率可高达99%。F28P55XMCU是在C2000系列MCU中融入了NPU内核,这意味着,只需通过单一芯片,F28P55XMCU能够用单一型号完成原本需要额外故障检测MCU的功能,从而提供更紧凑、更小尺寸、更低成本的MCU设计方案。 图源:TI官网 师英介绍,该MCU内置的Flash memory最高可达1.1MB。对于实时系统而言,ADC与高精度PWM是两大核心外设。具体而言,F28P55X提供了24个高精度PWM通道以及最多39个ADC通道。 “之所以C2000MCU一直被行业内的工程师认可和青睐,就是因为它切中了实时控制的这个点。对于实时控制来讲,它有高性能的数学运算单元和协处理器单元,ADC和PWM两个关键外设,从sensing到accusation execution的链路整个的一个优化,这是C2000 MCU实时处理核心的竞争力。” 03 | MCU与边缘AI:实现高精度检测性能的发展方向? 在当前工业及汽车领域的实时控制MCU系统中,一个显著趋势是:越来越多的任务倾向于采用更为智能、基于AI的方法来完成。从运算单元的位置来看,AI可分为云端AI与边缘AI两类。对于嵌入式系统或实时控制系统而言,边缘AI无疑是一个必然选择。 边缘AI下的实时性得到显著提升,无需将数据上传至云端,从而避免了传输延迟;其次,通过算法优化及NPU的加入,系统整体功耗得以降低。另外,从安全性与可靠性的角度来看,避免了数据采集与传输至云端的过程,有助于提升设备的安全性。 在传统的非NPU方案中,主要是通过对直流母线电压与电流进行采样,并设置一系列触发阈值或规则来判断电弧是否发生。这种方法存在诸多限制,检测准确率往往难以提升,一般仅能达到85%左右。这便是现有或传统解决方案所面临的问题。 F28P55X这一创新解决方案的过程中,原有的DC/DC转换器、逆变器以及MPPT系统均继续沿用了C2000系列的核心技术,这意味着原始的实时控制拓扑结构与硬件配置基本保持不变,特别是软件算法层面无需做出调整。 师英介绍,唯一的变化在于利用F28P55X内置的NPU来专门执行电弧检测任务。 那么,如何实现99%的高检测准确性呢? “这得益于我们先进的离线边缘AI工具——TI Edge AI Tools。该工具能够针对大量电弧发生时的电流与电压数据进行深度训练,从而构建一个精准的CNN模型。模型训练完成后,通过专用的软件开发工具,即可轻松部署至F28P55X的NPU上。由于这一过程基于庞大的数据集进行训练,而非依赖传统的软件设计规则与触发阈值来判断电弧情况,因此其检测准确率能够高达99%。” 04 | MCU+NPU如何实现功耗与成本控制? 德州仪器中国区技术支持总监师英也介绍了目前F28P55X的使用案例,“我们的合作伙伴已成功开发出基于F28P55X的电弧检测模块。该模块单次电弧判断时间可缩短至5毫秒,且在检测到电弧后的0.2秒内即可迅速自动切断电路,其误报率近乎为零。” 当MCU集成边缘AI等算法性能后,功耗也会相应提高。性能与功耗的相对平衡也是如今许多MCU集成化下遇到的难题之一。 TI供图 “从功耗优化的角度来看,执行相同卷积运算时,CPU所需时间可能是NPU的5到10倍。在评估功耗时,需综合考虑电流峰值与工作时间。尽管NPU启动时的电流峰值可能较高,但由于其任务完成时间大约只有原本用时的1/10,从而能够有效降低整体功耗。 在成本控制方面,师英介绍,C2000系列的边缘AI一般是在工业控制领域或者汽车功能控制领域,“针对不同的应用,我们会去匹配相应的算力与功能配置,这是很重要控制成本的一点。” 05 | 实时控制MCU,如何实现运算效率提升? 在实际应用层面,除了更实时和精准的MCU控制外,随着工业与汽车领域执行效率的提升速度日益加快,电机转速也随之提高。在此背景下,新一代功率半导体的应用使得开关调制频率同步增高,这也要求实时运算处理器MCU的运算效率需要实现大幅度提升。 TI此次发布的另一款新品F29H85x 系列,正是致力于提供工业与汽车领域下高算力MCU需求的产品方案。 师英介绍,F29H85x MCU搭载了新型C29内核,这是C2000系列CPU多年来的一次重大迭代升级,其处理位宽从32位跃升至64位,并配备了超长指令级架构,使得单个指令周期最多能并行完成8条指令。 “与上一代C28内核相比,C29在信号链性能上可实现2至3倍的提升。对于马达驱动的数学运算与实时运算而言,其性能可提升2倍;而在电源变换方面,C29的性能则可提升约3倍。若仅就FFT运算而言,C29的运算速度相较于C28可提升5倍。C29的CPU版本在数学运算能力上实现了极为显著的提升。此外,与C28相比,C29的中断响应速度也提升了4倍。” 图源:TI官网 具体到集成方案设计上,由于F29H85x的中断效率得到提升,并支持功能安全与信息安全,因此仅需一颗MCU便能实现OBC+DC/DC+主机MCU的三合一功能。这不仅提升了效率,还减小了尺寸并降低了成本。 F29H85x能够更快地进行运算和中断响应,因此对于第三代半导体功率半导体的支持也得以大幅度提升PWM的开关频率,从而提高系统的效率。更高的开关频率意味着磁性元器件的尺寸可以减小,进而使得整个系统的尺寸也相应减小。 06 | F29H85x如何实现汽车控制应用的集成化方案? 得益于CPU性能的提升,F29H85x可广泛应用于众多实时控制领域。 例如,汽车中的牵引电机控制往往不仅限于一个电机,而是可能涉及多个电机的协同控制,最常见的配置是双电机应用。 在传统的双电机系统中,每个牵引电机都需要一个独立的电机驱动控制环路,同时还需要一个主机来负责功能安全和AUTOSAR的运行。此外,还需要昂贵的旋变解码器电路来检测驱动牵引电机的转子位置。双电机系统则需要两个这样的控制器和两份旋变解码器电路。 师英介绍,采用F29H85x时,可以利用CPU1和CPU2的锁步运行来完成功能安全和AUTOSAR的任务,同时用CPU3来控制两路电机。值得一提的是,F29H85x内部集成了旋变解码器功能,或者使用TI提供的另一种磁性位置传感解决方案,都可以实现用一个芯片完成所有功能,并集成到整个系统中。 另外,在高压一体化电动汽车中,传统上完成OBC+HVLV DCDC(高低压直流转换器)+主机的功能通常需要三个MCU。 然而,采用F29H85x时,由于其内部集成了一对锁步运行的CPU,以及一个独立的C29内核,因此仅需一颗MCU即可完成整套系统的功能。CPU1和CPU2的锁步运行能够很好地支持ASIL-D级别的功能安全需求,同时两者均可运行AUTOSAR,这是几乎所有设备都需要的。而CPU3则可以独立承担OBC和DCDC的控制环路,实现单芯片系统的高效运行。 07 | 小结 随着应用范围越来越广、应用程度越来越深,具有极高实时响应能力和强大运算能力MCU成为了当下市场主要的需求。 在这种背景下,MCU与TMU、CLA、CPU、NPU等组件进行更深程度的集成和搭配,以实现更高性能的算力和更精准的功能。 发展过程中,集成方案下的性能达成度、功耗与性能的平衡、边缘AI应用下的成本控制等成为MCU集成化发展下的诸多应用难题。这些也将是未来MCU集成化方案下提升的主要方向。 正如德州仪器中国区技术支持总监师英所说,未来还将推出更多不同配置的新产品,以满足基于应用需求的更高性价比要求。MCU集成化下的应用难点,也将随着技术与方案的优化,不断取得突破与升级。 本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载
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    2024-11-18 09:57
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    STM MCU based为什么在Arduino IDE上安装不上? 在尝试在Arduino IDE上安装STM MCU based支持时遇到问题,可能有几个原因导致无法成功安装。以下是一些可能的原因和解决方案: 1. **驱动程序签名强制执行**:在Windows 8上安装Arduino驱动程序时,可能需要禁用驱动程序签名强制执行。具体操作步骤可以参考相关说明。 2. **Arduino IDE版本问题**:确保你使用的是Arduino IDE的正确版本。有些用户提到,即使集成了整个LTSketchbook,Arduino IDE也可能无法识别某些功能,这可能是因为未将Arduino IDE中的Sketchbook位置首选项设置为LTSketchbook,或者没有使用正确的Arduino IDE版本(如Arduino 1.0.4)。 “电路板”中选择了正确的板选项(例如'Arduino Uno')。 4. **Sketchbook路径设置**:确保Arduino IDE中的Sketchbook路径设置正确,以便能够识别LTSketchbook中的代码和库。 5. **SPI配置问题**:如果问题涉及到SPI通信,确保STM32的SPI配置正确。在STM32CubeMX IDE中配置SPI时,可能需要特别注意SPI的时钟设置、CPOL和CPHA参数,以及确保SPI模式与CC1101等外设兼容。 6. **固件或库不兼容**:有时候,Arduino IDE可能缺少与STM MCU based兼容的固件或库。检查是否有最新的固件和库更新,并确保它们与你的硬件兼容。 7. **IDE插件或扩展问题**:如果安装了额外的IDE插件或扩展,它们可能会影响Arduino IDE的正常工作。尝试在没有这些插件的情况下运行Arduino IDE,看看问题是否仍然存在。 如果上述解决方案都不能解决问题,建议查看Arduino IDE的官方文档和社区论坛,寻找更具体的解决方案,或者寻求社区其他用户的帮助。
  • 2024-11-14 14:51
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    【哔哥哔特导读】一个智能坐便盖就能实现多功能智能化如厕体验,这背后的奥秘是什么?今天我们来解析一款智能坐便盖内部的元器件。 智能坐便盖在国内正处于技术与市场双重的快速发展阶段。 近年来,通过整合物联网技术,智能坐便盖不仅提升了卫生间的功能性和舒适度,还通过智能化技术,为用户带来了更加健康、便捷的生活方式,可以说,智能坐便盖成为越来越多国人家中卫生间的标配。 与传统马桶不同的是,智能马桶在产品架构上拥有电子电路控制系统、功能模块、电路组件等电子组件和智能化功能,这使智能马桶通常具备温水冲洗、座圈加热、暖风烘干等功能,带给用户更好的使用体验。 而这其中发挥智能化作用的,就是智能坐便盖。 最近半导体器件应用网收到了一款智能便盖——DAEWOO大宇的DYKG3-505V智能坐便盖。今天我们来进行这款智能坐便盖拆解。 这款智能马桶盖通过三重过滤系统双段加热技术,1秒冷进热出,保持水温恒定;采用面式加热技术,任意30个发热垫温差控制在±2℃;拥有按摩痔洗、花洒妇洗、助便脉冲等个性化功能,清洗模式达到5种,全系功能达到27种,带来更智能的如厕感受。 智能化和功能稳定性是这款智能坐便盖的主要特点。从电商平台也可以看到,购买用户对这款智能坐便盖评价最多的词条包括“操作便捷”“功能齐全”“优质好用”等等。 那么,这款产品是怎样在保持较强稳定性的前提下,实现多功能控制和切换的?让我们来揭秘一下大宇DYJG3-505V智能坐便盖是如何带来智能化如厕体验。 01 | 智能坐便盖介绍 打开包装箱可以看到,智能坐便盖盖被多个泡沫板包装着,起到很好的保护作用。从箱中拿出这款智能坐便盖可以感受到产品重量大约在3kg左右,从水箱位到智能坐便盖前端的长度大约50cm左右。 智能坐便盖主要由坐便盖、充电头、线缆和遥控器组成,其中遥控器可以进行多档调节。 智能坐便盖上盖贴有使用安全须知和水效标识,从中可以看到该款智能坐便盖清洗平均用水量约0.5L,单位周期能耗在0.04kW·h。 座圈上贴有着落感应标识,并且标注使用无菌银抗菌剂进行抗菌加工。 智能坐便盖左侧部是双向旋扭式的控制面板,可以旋钮切换到臀洗、妇洗功能,单按则暂停功能旋转按钮的设计让使用者更方便切换模式。 智能坐便盖右侧部贴有产品信息,从中可以看到这款智能坐便盖的部分参数: 额定电压:220V~ 额定频率:50Hz 防水等级:IPX4 额定功率:1050W 智能坐便盖部底部可以看到主机体,左侧布局了入水口,右侧有风扇加热装置、出风口和电源线。 智能坐便盖的电源线插头集成了漏电保护开关,从参数可以看到:该产品输出最大电流为5A,适合220V交流电,在智能坐便盖设备正常工作时,流过绝缘物或电气设备的非工作电流不超过10mA。 02 | 智能坐便盖拆解 接下来我们对这款智能坐便盖拆解,看看里面的设计和用料。 智能坐便盖拆解后可以看到里面位于右侧的主控电路板,主控电路板上使用透明有机硅胶灌封,以达到防水的目的;智能坐便盖左侧布局了自动冲水模块、推杆、冲水控制按键等。 03 | 主控电路板 智能坐便盖拆解后,去掉主控电路板主要元器件的机硅胶灌封后,可以看到主控电路板的主要元器件。 这个智能坐便盖拆解后的主控电路板的主要元器件包括MCU、无线接收芯片、达林顿驱动器、电源管理IC、电源变压器、线性稳压器芯片(LDO)、TVS二极管、光耦以及电容、电阻等等。 MCU 该智能坐便盖拆解后的主控电路板的MCU来自于笙泉科技,型号为MA82G5B32AD32,封装形式为LQFP32(7 mm*7 mm)。 这是基于80C51的高效1-T结构的单芯片微处理器,搭载8051内核,CPU频率可达32MHz,系统频率最高可达48MHz,而PWM频率可达96MHz,也支持PCA(可编程计数阵列),12位高精度ADC,具有105℃的工规等级的工作温度。   △框架图 同时,MA82G5B32AD32是32Pin的封装,并拥有2组UART,1组SPI和2组IIC接口,有非常多引脚和通讯接口,可供智能坐便器模块对接。 此外,主MCU还有32KB的Flash和2KB的RAM空间,可容纳更多功能的程序代码,系统频率最高48MHz,对用户的一些译码或者算法运算有很大的速度提升;PWM频率可达96MHz,控制讯号上可更加细致。 该MUC工作电压范围为1.8V-5.5V,工作频率范围最高为25MHz。 达林顿驱动器 该智能坐便盖拆解后的达林顿驱动器来自于重庆中科芯亿达电子有限公司,型号为ULN2003A,封装形式为SOP-16。 这是单片集成高耐压、大电流达林顿管阵列,电路内部包含七个独立的达林顿管驱动单路。 电路内部设计有续流二极管,可用于驱动继电器、 步进电机等电感性负载。 单个达林顿管集电极可输出500mA电流。将达林顿管并联可实现更高的输出电流能力。 ULN2003A的每一路达林顿管串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下可直接与TTL/CMOS电路连接,可直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 无线接收芯片 该智能坐便盖拆解后的无线接收芯片来自SYNOXO,型号为SYN590R,封装形式为SOP-8。 这是一款低功耗、高性能、无AGC外接电容,灵敏度达到-110dBm,300MHz-450MHz频率范围应用的单芯片ASK或OOK射频接收器。 该芯片具有 2.6V - 5.5V较宽的电源电压应用范围,支持最大 10kbps 数据率的典型1527,2262 以及自定义等编码方式。所有射频和中频调谐,以及自动增益控制系统(AGC)都在芯片内部自动完成,不需要片外调整,从而降低了产品的可靠性和开发成本。 它在电路中的主要作用是接收无线信号并将其转换为可用的数据输出。 线性稳压器芯片(LDO) 该智能坐便盖拆解后的LDO型号为78M05,在电路中主要起到稳定电压的作用,即使在输入负载电流变化较大的情况下也能保持稳定的输出。 TVS二极管 该智能坐便盖拆解后的TVS来自于江苏长电/长晶(CJ),型号为SMBJ15CA,封装形式为SMBG。 在电源线保护中,SMBJ15CA可以有效地抑制电网浪涌、电压尖峰和雷击等瞬态电压事件,保护电源电路免受损坏。 电源管理IC 该电源管理IC来自于芯朋微,型号为PN6795D,封装形式为DIP-8。 PN6795D集成超低待机功耗准谐振原边控制器及650V高雪崩能力智能功率MOSFET,该芯片提供了极为全面的智能保护功能,包含逐周期过流保护、过压保护、开环保护、过温保护、输出短路保护和CS开/短路保护等,同时还集成AC电压欠压保护功能,可通过FB分压电阻调节。   △典型应用示意图 PN6795D在电路中主要起到电源转换与保护、节能管理、热管理等作用。 电源变压器 该变压器型号为EE19。 在电路中,EE19变压器与开关管配合使用,通过控制开关管的导通时间来实现电压的变换和稳定输出。由于其小型化设计和高功率处理能力,EE19变压器非常适合用于空间受限但需要较高功率输出的场合。 光耦 该光耦来自于CT Micro,型号为CT3063,封装形式为DIP-6。 由零交叉光电三端双向可控硅开关元件组成,该三端双向可控硅开关元件以光学方式耦合到采用6引脚DIP DMC隔离器®封装的红外发射二极管,具有不同的引脚形成选项。   △电路示意图,图源:CT Micro官网 它能够将被控制的低电平信号通过光耦隔离转换成高电平信号,从而可实现免接触控制,减少输入输出之间干扰。 电容 该电路主板共有4种电容,规格分别为16V,470μF;16V,1000μF;50V,10μF;400V 10μF,主要用来滤波。 以上为拆解的全部内容,最后放一张拆解全家福。 04 | Big-Bit拆解总结 如今市面上智能坐便盖产品非常丰富,几乎各商家都打着“智能化”、“多功能”的标签,带给用户更舒适的如厕体验。 DAEWOO大宇的DYJG3-505V智能坐便盖也同样如此,除了臀洗、妇洗、暖风烘干等基础的智能功能外,水温、坐温、风温调节等方便功能,以及气泡清洗、温暖座圈、座盖缓降等舒适功能,都能给用户带来更智能和丰富的体验。 与其他智能坐便器不同的是,这款智能坐便盖的功能切换通过遥控器和双向旋钮两种方式进行。因此,功能切换的精确性和可控功能的丰富性,是对这款智能坐便盖主控电路板的要求。 另外,由于能实现多种功能转换,每种功能应用的稳定性,也是对主控电路板的MCU核心要求。 通过拆解我们能看到,透明有机硅胶灌封可以很好保证主控电路板在使用过程中不会由于进水而损坏;从拆解分析来看,该款MCU以及其他元器件可以很好实现相关目标。 DAEWOO大宇的DYJG3-505V智能坐便盖主要元器件清单 仔细分析该电路设计方案,电源电路经由桥整、AC/DC芯片等,将高压交流电转换成低压直流电,除供应给驱动电路外,需利用LDO再转换至更低压的5V/3.3V给MCU作为主控芯片供电。 按键与显示区块,除了一般按钮与LED灯模块外,还具蜂鸣器控制与RF接收讯号。 座温区块,主要是传感器的检测与加热驱动;吹风区块有温度检测与风机控制;水位与喷嘴区域,需要更精准的进出水阀控制,及水温检测与加热控制。 作为整合最重要的主控芯片,MA82G5B32AD32型号MCU支持8kV的抗ESD级别,通讯接口多,可对接各种不同的模块,具高频PWM可控制多组驱动马达,具有高精度12位ADC,可读取不同传感器数值判别更精准,芯片稳定性佳,不易出故障。 细看各个电路系统,在电源电路上,应用芯朋微PN6795D型号的电源管理IC进行电源转换与保护,同时还能进行节能管理、热管理等智能坐便盖所需要的功能。 在电驱电路上,使用ULN2003A型号的达林顿驱动器,具有单片集成高耐压、大电流达林顿管阵列特性,电路内部包含七个独立的达林顿管驱动单路,将达林顿管并联可实现更高的输出电流能力进行驱动。 在电控电路上,该主控电路板使用的笙泉科技MA82G5B32AD32型号的MCU,在相同核心比较下主频更高,程序处理速度更快。此外MA82G5B32AD32支持8KV的抗ESD级别,芯片稳定性佳,不易出故障,尤其长期对人体静电与气温的影响下,产品功能不受影响。 总的来说,该主控电路板集成了多种功能,包括电源管理、信号处理、用户输入输出等,适合用于需要实现多功能的智能坐便盖;电源部分有多个电容和变压器,有助于提供稳定的电源,减少电源波动对电路的影响,再加上MCU芯片性能特征,实现了智能坐便盖功能的丰富性和稳定性。 本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载
  • 2024-10-28 15:53
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    【哔哥哔特导读】“卷”无止境,国产MCU厂商们何去何从?技术创新是唯一出路吗?航顺芯片差异化发展布局或许能为这一问题带来新的思考视角。 近年来,芯片制造、人工智能、物联网等技术的创新发展,市场需求持续攀升,国产芯片迎来了更为广阔的应用市场,本土MCU厂商有了更广的成长基数,各厂商纷纷积极寻求各自的发展机遇。 在众多厂商中, 航顺芯片凭借价格竞争力强叠加高可靠性能表现、自主优异技术创新等优势,成为业界高性价比的代名词。 然而,高性价比并非航顺芯片的唯一优势,其产品体系的打造更是赢得了市场的广泛赞誉。 航顺芯片的差异化优势源自产品技术链的多维度覆盖以及超高性价比的把握。 自2013年成立以来,航顺芯片已经成功量产了涵盖8寸130nm至12寸40nm八种工艺平台、ARM及RISC-V架构的十二大家族百余款32位MCU,产品涵盖工业、商业、车规级以及通用、专用、定制化等多个领域。其中,经济型系列中的HK32F030M/0301M家族售价仅为0.1美元(约合人民币不到1元), 被誉为国产32位MCU的性价比之王。 同时,航顺芯片还与国际晶圆大厂和封测厂建立战略合作伙伴关系, 在12寸晶圆切割方面颗粒数较友商高出30%以上 ,这使其在同等生产规模下原材料成本更低,产品更具竞争力,广受业界好评。 内卷环境下,性价比王者——航顺芯片的差异化之路究竟如何开拓?依旧是瞄准产品的价格吗?关于价格和技术的博弈,航顺还会有别的答案吗?   为此,《半导体器件应用网》记者在慕尼黑华南电子展的现场,对话航顺芯片产品总监Frank Zheng,为大家带来关于航顺芯片如何在内卷时代走出自己的差异化之路的探讨。 01|此次慕尼黑华南电子展上,航顺芯片带来了哪些新产品? ▲航顺芯片产品总监Frank Zheng 航顺芯片产品总监Frank Zheng :航顺芯片在这一次的慕尼黑华南电子展上主要展示的是今年新发布的M4高端车规级MCU系列产品,主要是HK32AUTO39A、HK32A040和HK32A470(Cortex-M4)。 高性价比、高可靠性的车规级成熟方案在东南、东风、中兴、金康、柳汽等车厂部分车型的车身域和座舱域都得到了广泛应用,大大增强了车辆的智能化水平,提升了整体系统的集成度与性能表现。 除了经典产品与M4系列新品,我们还带来了航顺芯片M0系列的超低功耗型HK32L02x、HK32L01x等产品。 ▲航顺芯片展品展示(部分) 02|对比同类型产品,航顺芯片的创新和优势如何体现? 航顺芯片产品总监Frank Zheng :目前来说,我们公司的产品优势主要体现在以下自研技术强大以及市场优势明显两个方面。 首先,从技术层面来说,航顺芯片目前主推的M4系列产品能够实现软硬件兼容,面对国外的同类产品可以实现轻松替代。对比国外同类产品,我们在技术层面实现创新,在产品应用上增加了一些个性功能。 例如:HK32A040使用ARM® Cortex®-M0内核,最高工作频率96MHz,内置最高124KbyteFlash、10KbyteSRAM。通过配置Flash控制器寄存器,可实现中断向量在主Flash区内的重映射。 产品自身搭载航顺自研的专利:支持传统的FlashLevel0/1/2读写保护和Flash代码加密。 其次,从市场角度来说,航顺芯片一直致力于主推高性价比MCU方案,同国内外同类友商相比,航顺芯片的优势在于性价比会更高。在性价比提升方面, 跟国外相比的话,至少可以提升20%。 03|航顺怎样看待AI与物联网市场? 航顺芯片产品总监Frank Zheng :当前,人工智能的蓬勃发展,特别是AI算力国产化、终端设备的革新以及广泛应用的兴起,为半导体市场注入了强劲动力,加速了半导体行业的进步。在这一背景下,AI技术持续展现其巨大潜力,预示着未来更为深远的影响力。 物联网实现多节点的广泛应用,高中低端产品都有其特殊的领域,那么针对感知、计算与执行三个领域的产品研发与应用也都各有差别。例如针对感知领域来说,推出一款高端产品的同时会保留低端产品线;而在更低端的应用领域,高端的产品的欢迎度也就因为成本、市场等原因受限,这些都是需要综合考量的因素。 ▲图源:包图网 就像大家说智能,你会这个智能,我也会那个智能,但是单独谈智能的技术创新没有亮点,展现产品的设计差异化才更有意义。 尽管物联网与AI应用遍地开花,但关键还是在于如何通过产品创新实现应用层面的差异化。尤其是物联网的智能领域实际上涵盖了视觉处理、语言处理等多个维度,中间的技术创新需要界定得更加明显才能体现品牌自身的亮点。 04|技术赋能,航顺芯片如何部署物联网市场? ▲图源:包图网 航顺芯片产品总监Frank Zheng :物联网从应用角度可以分为感知、计算与执行三大应用。航顺芯片的系列MCU虽然在以上三大领域都有涉足,但目前还是倾向感知与执行两个方面。 感知领域主要的应用就是传感器一类,可以感知到外面的物理信号,从而进行小信号处理。例如,航顺芯片旗下的 低功耗的HK32L08x/0Hx系列,该系列内置温度传感器与高性能ADC的处理,方便实现对温度、湿度、压力等各种环境参数进行采集和传输,搭建产品的信号链。 产品采用0.76μA@STOP低功耗模式与0.24μA@STANDBY模式,具有丰富的外设和高安全性保障。 因为人工智能领域会涉及到许多机械控制的相关需求,航顺芯片就有许多的这个电机控制类的产品。在执行领域,航顺芯片也推出了电机控制专用的HK32M06x/05x家族MCU。 其专门配置Flash硬件加密,高安全性电机算法硬件加速单元、定点数除法/开方运算单元/电机算法硬件加速单元,能使电机算法性能提升36%以上, 是极具保障的高安全性、高可靠性、工业级设计。 在计算领域,目前我们正在研发的M7系列产品会更接近人工智能这个计算领域的应用,未来的航顺芯片的研发领域也会向GPU、CPU、NPU等方面去拓展。 05|市场与技术双重压力,航顺芯片怎样进行差异化布局? 航顺芯片产品总监Frank Zheng :我们国内的MCU厂商现在面临的痛点依旧围绕在市场与技术两个层面。现在国内MCU或者是半导体行业都非常卷, 市场对于MCU的成本要求特别高,低成本产品一直受青睐。 从技术角度出发, 现在很多国内产品的同质化又很严重 ,完全是靠价格在竞争。 要在这个内卷的环境下走出航顺芯片自己的路子, 差异化布局是关键— —做出一些和别人不一样的东西,寻找不一样的发展视角。 航顺芯片的发展布局主要在产品的设计、定义以及性能三个方面: 首先,着重锚定产品定义方向,打破传统的设计架构。 从产品的这个定义来说,航顺芯片也在积极寻找更多的差异化产品来更新产品定义。其实我们都在改进传统的产品,采取设置专用产品系统:比如电机控制以及超低功耗的产品分类应用,或者强化信号ADC采样等措施,以期不断实现航顺芯片产品的性能的替代和优化。 其次,提高产品的设计能力,践行“降本增效“的思路来布局产品。 具体来说,传统的MCU通常采用数字与模拟混合的架构,即数字和模拟部分都集成在同一芯片上。目前,航顺芯片正在寻求与这种传统架构有所不同的方案,来把这个芯片的成本降下来,同时使得芯片的集成度更高,性能更优化。 最后,突破产品同质化困境,树立差异优势。 我们一直致力提升技术研发能力来突破航顺芯片产品的同质化问题。例如,航顺芯片的 HK32F4系列MCU产品,在性能、集成度、功耗和外设方面均有显著提升,配备更大的Cache、Flash、SRAM存储容量,集成了高速USB和以太网接口等。 这些创新技术的应用,都让航顺芯片的MCU产品在市场上更具竞争力。 目前我们所做的众多产品以通用性为主,可广泛应用于各类电子产品相关领域,如消费类、工业类、医疗领域以及智能家居、智慧城市、智慧消防等方面。 ▲图源:包图网 在消费类与工业类的产品领域中,中低端产品的国产化替代率已经从五年前的10%以下提升到现在的30%左右。即使高端产品的国产化替代率还不到10%。但是仍然可以看出的市场的发展具备强劲动力。 现如今国家一直致力于推广汽车电子的国产化替代,工信部更是要求汽车芯片国产化率至2025年需要提升至20%至25%,但事实上目前不到10%。那这一领域还存在相当一部分的上升空间与需求,所以汽车电子未来将成为航顺芯片的重点布局领域。 06|总结 航顺芯片先后获得福布斯/胡润全球独角兽、中国IC独角兽、国家级专精特新重点“小巨人”企业、国家级重点集成电路设计企业、国家级高新技术企业、广东省高端32位MCU/SoC芯片工程技术研究中心、深圳行业领袖企业100强等多项荣誉称号,以上成就都得益于其独特差异化体系的打造。 在国产MCU厂商面临市场与技术双重压力的背景下,航顺芯片以其独特的差异化布局,为行业带来了新的启示。通过不断创新技术、优化产品设计、提高集成度与性能,航顺芯片的差异化发展思路值得借鉴与参考。 对于大部分MCU厂商来说,传统MCU市场的同质化竞争的底层逻辑依旧是产品技术与品牌产业体系的搭建,只有树立了自身的差异优势,在激烈的市场竞争中才会有自己的独家秘笈,更不会被轻易替代,从而走出自己的康庄大道。 本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载
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