国民技术表计低功耗无磁计量解决方案
时间：2021-07-12
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业内领先的国产芯片厂商国民技术在表计计量技术、表计安全技术、表计芯片产品及解决方案等多个方面持续加大研发力度，以创新产品和全栈解决方案支撑表计行业应用，加速推进表计智能化进程。面向智能水表、智能燃气表等对功耗和安全比较敏感的表计应用场景，国民技术提供从芯到云的智能表计全方位产品与解决方案，包括低功耗MCU主控芯片、SE安全芯片、NFC读卡芯片、BLE低功耗蓝牙芯片、以及国民安全云平台等全套表计产品应用组合，并创新推出了具有高精度高和可靠性的表计低功耗无磁计量解决方案。
无磁智能水表利用信号振荡电路进行采样，在测量精度、测量效率上与传统计量方式相比有了很大的改进，不仅能够实现累计流量的测量，还可实时测量出水流速度，便于实现水资源远程实时信息监测和管理系统的信息化。特别是采用单芯片集成实现的表计无磁计量方案具有明显的技术和成本优势。
国民技术推出的表计低功耗无磁计量解决方案采用了高集成度、低成本的N32L4xx系列MCU单芯片实现计量与应用处理，芯片内置计量采集算法模块、LCD驱动、比较器、定时器等硬件资源，外围电路十分精简，大大降低了整体成本。
图1 表计无磁计量解决方案应用框架
方案支持计量频率的动态自适应切换，支持正向计量、反向计量、流速测量，并且具有圆盘脱落报警、异常检测报警等功能。方案实现的技术指标优异，检测计量距离可达3mm-10mm，静态计量电流低至6uA，动态计量电流不大于9uA，在2.5V-5.0V工作电压范围和-10℃～+60℃工作温度下可正常工作。
方案目前已通过第三方权威检测机构依据国家标准GB/T778-2018开展的计量准确性测试和可靠性测试。主要测试项目涵盖正转计量、启/停切换、正/反转切换、高温(无冷凝)、低温、高低温循环、交变湿热（冷凝）、振动(随机)、强磁干扰、LoRa发射对计量的影响、NBIoT发射对计量的影响等方面的测试。
静态功耗小于6uA，计量功耗9uA以内，可动态频率切换，快速唤醒，满足表计应用场景低功耗需求。
具有磁铁置于表上也不会影响计量准确性的优异特性，环境适应性强，可在复杂环境进行安装。
单芯片实现计量和业务应用处理，电路精简、成本低，适应各种计量机具，可进行一体化设计，稳定性和可靠性高。
芯片计量方案应用源码开放、硬件设计资料开放。
方案的软、硬件设计及生产资料指南齐备，可支撑表计终端厂商快速实现产品化，并具有专业人员支持。
方案支持0.1L位计量，计量准确度更高，计量探测距离最高可达10mm。方案还可为政务应用、表计远程管理等提供高频度的数据上传支撑。
国民技术表计低功耗无磁计量解决方案采用自研无磁传感计量算法，所占用的芯片硬件资源如下：
| 资源 | 使用情况 |
| FLASH | ＜6.0 Kbytes |
| RAM | ＜0.5 Kbytes |
| IO | 7个 |
| 高速TIM | TIM2 |
| 低功耗TIM | LPTIM |
| 比较器 | COMP1 |
| 运行时间 | ＜500us |
2.方案开发套件
方案提供丰富的软硬件开发套件和资料文档：
3.方案调试工具
图2 无磁传感计量方案可视化调试工具
方案提供的调试工具具有以下功能特点：
图3 无磁传感计量方案开发板
方案开发板特点：
国民技术股份有限公司于2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立，2010年创业板上市（股票代码:300077），是中国信息安全IC设计领域领军企业，国家级高新技术企业，拥有国内首个企业独立安全芯片攻防技术实验室，博士后科研工作站。总部位于深圳，在北京、上海、武汉、西安、香港、新加坡、洛杉矶等地设有分支机构。主营产品包括：安全芯片、通用安全MCU、可信计算芯片、智能卡芯片、非接读写芯片、蓝牙芯片、RCC创新产品等，广泛应用于网络安全认证、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、物联网、工业互联网、车联网、消费电子、智能家居家电、智能表计等应用方向。
官网：www.nationstech.com
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