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      CW32L010高性能温控器方案

      温控器作为环境控制系统中的(de)核心(xīn)设备,广泛应(yīng)用(yòng)于工业自动化、智能家居、农业温室(shì)等诸(zhū)多(duō)领域,正朝着智能化、精准(zhǔn)化(huà)和低功(gōng)耗(hào)方向发(fā)展。武汉芯(xīn)源半导(dǎo)体的明(míng)星(xīng)产品CW32L010系(xì)列MCU凭借其ARM Cortex-M0+内核、超低功耗特性以及丰富的外设接口,为温控器设计提(tí)供了理想的解决方案。

      本文(wén)将介绍无锡梓轩电子基于武汉乐家和芯源半导体低功耗(hào)CW32L010单片(piàn)机开发(fā)的(de)温控器(qì)方案,功能全面,性价比突出。

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      图(tú):CW32L010温(wēn)控器

      方案(àn)可实现:

      温控范围:5-95℃;

      温度开(kāi)关偏差(chà):0.5-10℃可(kě)调;

      设定温度与时钟轮流显示,测(cè)量(liàng)温度直接读(dú)取;

      传感器故障提示;

      支持人工控制、时段控制和临时控制三种模式;

      支持(chí)测量温度(dù)检查并校正;

      支持周编程功能选择,包括双(shuāng)休、单休、无休、每天和关闭五种模式;

      支持自适应功能;

      支持开窗检测;

      支持预(yù)启动功(gōng)能;

      支(zhī)持恢复出厂设置;

      CW32L010是武(wǔ)汉(hàn)乐家和芯源半导体的一款(kuǎn)基于ARM Cortex-M0+内(nèi)核的32位微控制(zhì)器,主频(pín)高达48MHz,具备(bèi)64KB Flash和4KB RAM存储空间。该芯(xīn)片在温控器(qì)应用中(zhōng)展现出(chū)多(duō)项显著优势:

      超低功耗设计:CW32L010采用先进的工艺制程,待(dài)机(jī)电流仅0.3μA,即使在85℃高温环(huán)境下,漏电流也仅为1.2μA,远低于同(tóng)类(lèi)竞品。这一(yī)特(tè)性使(shǐ)得(dé)采用电池供电的温控器能够实(shí)现长(zhǎng)达数年的工作寿命(mìng),大大减少了维护(hù)需(xū)求。

      高精度模拟前端:芯片(piàn)内置(zhì)12位ADC,采样率最高可达2MSPS,并支持16路模(mó)拟输(shū)入通道。ADC模(mó)块内置1.2V基准电压源,采样保持时间(jiān)可独立配置,为温度信号的精确采集(jí)提供了硬件保障。

      丰富(fù)的外设(shè)接(jiē)口:CW32L010提供了(le)全套通信接(jiē)口,包(bāo)括两路UART、一路SPI和一路I2C,方便连接各类传感器和显示模块。一组通(tōng)用定(dìng)时器、三组基本定时器、一组低功耗定时器以及高(gāo)级(jí)控(kòng)制PWM定时器(qì),为温度控制算法提供了(le)灵活的定时资(zī)源。

      宽工(gōng)作(zuò)范围:该(gāi)芯片支持1.62V至5.5V的宽电压工作范围(wéi),适应不同(tóng)电源(yuán)设计方案。工业(yè)级温度范围(wéi)(-40℃至85℃)确(què)保(bǎo)设备在各(gè)种(zhǒng)恶劣环境下稳定(dìng)运行。

      小型化封(fēng)装:CW32L010提供QFN20、TSSOP20和SOP16三种封装形式(shì),其中TSSOP20封(fēng)装可极大缩小PCB面积,适合空间受限(xiàn)的温(wēn)控器设计。

      基于CW32L010的温控器方案充(chōng)分利用了这些(xiē)特(tè)性,硬件系统设计综合考虑温度采集精度、控制响(xiǎng)应速度、用(yòng)户交互友好性(xìng)以及(jí)系(xì)统可靠性等多方面因素,实现了传统(tǒng)温控器(qì)功(gōng)能的全面升级。

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      图:CW32L010温(wēn)控器电路框图

      CW32L010F8P6作为系统的核心(xīn)控制器,负责协调各(gè)模块(kuài)工作并执行控制算法。该芯片采(cǎi)用TSSOP20封装,在有(yǒu)限空间内(nèi)集(jí)成(chéng)了丰富的外设资源。核心控制模块的电(diàn)路(lù)设计需注意以下几点:

      电源管(guǎn)理:由于CW32L010支(zhī)持(chí)1.62V-5.5V宽电压输(shū)入,系统可(kě)采用3.3V或5V供电。对(duì)于电池(chí)供电应用,推荐使用3.3V LDO稳(wěn)压器(qì),可配合芯片的(de)低功耗模式实现最(zuì)优能效比。电源输(shū)入(rù)端需添(tiān)加10μF和0.1μF陶瓷(cí)电容组合,有(yǒu)效滤除高频和低频噪声(shēng)。

      时钟电路:CW32L010内置48MHz RC振荡器,可(kě)满(mǎn)足基本温控应用需求。对于时序要求(qiú)严(yán)格(gé)的应(yīng)用,可外接4-32MHz晶体振荡器,提(tí)高(gāo)系统时序精度。低功耗模式下,芯片(piàn)可切换至内部低(dī)速RC振荡(dàng)器,进(jìn)一(yī)步降低功耗。

      复(fù)位电路:采(cǎi)用专(zhuān)用(yòng)复位芯片(piàn)或RC复位电路确保系统可(kě)靠启动。CW32L010内置(zhì)上电复位(POR)和欠(qiàn)压复位(BOR)功(gōng)能,为系统提供了双重保(bǎo)护(hù)。

      调试接口:保(bǎo)留SWD调试接(jiē)口(PA07/SWDIO, PA08/SWCLK),方便开发阶段程序下载(zǎi)和调(diào)试。量(liàng)产时可复用这些(xiē)IO口作为普通GPIO使用。

      武汉乐家和芯源半导体(tǐ)为用户提供了全套开发板(bǎn)和完善的(de)开发工具(jù),技术支持覆盖从评(píng)估到量产的全流程需求。对于想采用CW32L010进行(háng)产品开发的客户,武(wǔ)汉乐家和芯源半导体可提供全面的支持,助力客(kè)户快速实现产品量产(chǎn)。

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