基于復旦微電子FM33LE026的物聯(lián)水表在采用125K射頻卡的基礎上同時具有NB和藍牙通訊。擁有強磁報警、電池欠壓、欠費透支等功能，液晶可以實時顯示水表用量、剩余金額、信號強度以及用戶信息等數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)簡介

主控芯片采用復旦微電子FM33LE026,使用6×30段LCD顯示，通過內(nèi)部比較器與定時器PWM輸出來實現(xiàn)125K射頻卡的讀寫。多個低功耗UART可以實現(xiàn)藍牙與NB模塊的通訊。

FM33LE0xx系列MCU低功耗性能優(yōu)異，在休眠模式下僅有1uA左右的功耗，適合各類低功耗應用場景。

系統(tǒng)參數(shù)

推薦工作電壓：3.2-3.6V

靜態(tài)功耗：小于20uA

刷卡平均電流：8mA左右

閥門正常開關電流：小于35mA

NB上報平均功耗（信號值為20的情況下）：24.5mA

功能模塊以及原理圖

FM33LE026最大支持128KB Flash、16KB RAM，并具有豐富的片上外設，包括5×UART、2×LPUART、1×I2C&I2C-SMBUS、2×SPI，其內(nèi)部集成了12bit-2Msps SAR-ADC、2×COMP和LCD等驅(qū)動。

1.主控MCU

基于FM33LE026物聯(lián)水表設計的主控MCU原理圖

2.125K射頻卡

特點：采用定時器輸出125K射頻信號配合內(nèi)部比較器

基于FM33LE026物聯(lián)水表設計的125K射頻卡原理圖

3.閥門控制

特點：具有2線閥控與5線閥控

基于FM33LE026物聯(lián)水表設計的閥門控制原理圖

4.NB通訊

基于FM33LE026物聯(lián)水表設計的NB通訊原理圖

5.藍牙通訊

基于FM33LE026物聯(lián)水表設計的藍牙通訊原理圖

6.觸摸按鍵：可通過按鍵實現(xiàn)NB上報

基于FM33LE026物聯(lián)水表設計的觸摸按鍵原理圖

軟件系統(tǒng)框架

1.軟件主要實現(xiàn)功能

預付費功能：具有階梯預付費功能，設有報警、欠費、透支等標志，可通過本地射頻卡以及NB和藍牙執(zhí)行充值等卡功能；

閥控功能：根據(jù)當前表狀態(tài)進行開關閥控制；

后付費功能：水表通過NB定時上報用水量，平臺實施扣費功能；

通訊功能：NB定時上報與事件上報、藍牙和NB抄表、設置參數(shù)以及閥門控制；

液晶顯示功能：通過段碼屏可顯示年月用水量、剩余金額、表狀態(tài)、用戶信息等數(shù)據(jù)；

電池欠壓功能：可通過液晶顯示以及NB上報狀態(tài)字查看；

自檢功能：具有防止銹蝕以及防止電池鈍化功能；

防磁干擾功能：可通過液晶顯示以及NB上報狀態(tài)字查看，可配置強磁關閥功能；

數(shù)據(jù)保護：采用數(shù)據(jù)雙備份。

2.系統(tǒng)使用外設單元

FM33LE0系列資源簡介

系統(tǒng)運行在8M主頻下，具有高穩(wěn)定性和低功耗；

采用深度休眠模式，休眠下LCD常顯；

采用1個PWM與1路比較器實現(xiàn)125K射頻卡解調(diào)；

ADC采樣電池電壓、溫度以及采樣2線閥控時閥門的堵轉(zhuǎn)電流；

RTC定時喚醒處理事件；

通過兩路UART分別實現(xiàn)NB和藍牙通訊；

使用看門狗提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

結(jié)束語

基于高可靠性、高穩(wěn)定性和極具性價比的復旦微電子FM33LE026為核心的水表開發(fā)平臺，成功開發(fā)出射頻卡+藍牙+NB物聯(lián)水表，滿足市面上智能水表客戶的多方位要求，順利通過客戶的長期各種極限測試，已經(jīng)進入批量生產(chǎn)階段。

上海復旦微電子集團股份有限公司（“復旦微電”，上交所科創(chuàng)板證券代碼：688385.SH；“上海復旦”，港交所股份代號：01385.HK）是國內(nèi)從事超大規(guī)模集成電路的設計、開發(fā)、生產(chǎn)（測試）和提供系統(tǒng)解決方案的專業(yè)公司。公司于1998年7月創(chuàng)辦，并于2000年在香港上市，2014年轉(zhuǎn)香港主板，是國內(nèi)成立最早、首家上市的股份制集成電路設計企業(yè)。2021年登陸上交所科創(chuàng)板，形成“A+H”資本格局。集團現(xiàn)已建立健全安全與識別芯片、非揮發(fā)存儲器、智能電表芯片、FPGA芯片和集成電路測試服務等產(chǎn)品線。產(chǎn)品行銷30多個國家和地區(qū)，廣泛應用于金融、社保、汽車電子、城市公共交通、電子證照、移動支付、防偽溯源、智能手機、安防監(jiān)控、工業(yè)控制、信號處理、智能計算等眾多領域。

復旦微電子是國內(nèi)最早起步進行智能電表專用MCU芯片研發(fā)、設計及應用的芯片設計公司。目前復旦微電子MCU已廣泛應用于智能電表、汽車電子、智能水氣熱表、工業(yè)控制、儀器儀表、電機驅(qū)動、傳感檢測、家用電器、消費電子、健康醫(yī)療、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、新能源等多個領域。