閔行低功耗MCU批發(fā)
發(fā)布時間：2023-08-30 01:50:18
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鑒于物聯(lián)網(wǎng)終端設備對功耗和安全問題的迫切需求，瑞納捷電子推出了RJM8L151系列是超低功耗安全MCU，非常適用于電池供電的物聯(lián)網(wǎng)終端設備。RJM8L151系列不僅具備出色的運行和待機功耗表現(xiàn)，還內置了硬件真隨機數(shù)發(fā)生器和AES/DES/SM4硬件加密引擎。集成12位高精度逐次逼近型ADC和2通道的多功能比較器，對物聯(lián)網(wǎng)傳感器的高精度、實時檢測極為有益。RJM8L151豐富的外圍接口使擴展各種通信模塊、功能模塊更加方便。RJM8L151基于增強型哈佛架構的CPU內核和多級流水線指令系統(tǒng)，相同時鐘頻率的處理性能是傳統(tǒng)8051的3倍，采用Keil uVision或IAR集成開發(fā)環(huán)境開發(fā)調試應用代碼。RJM8L151系列安全MCU的硬件框圖如圖2所示。 RJM8L151的正常工作電壓范圍是1.62V到5.5V,非常適合2節(jié)、3節(jié)干電池直接供電，省掉額外的LDO電路，另外RJM8L151低至0.35uA的待機電流，既能保持內部RTC的正常計時，又能保持SRAM數(shù)據(jù)不變，該性能可大大減小系統(tǒng)對電池容量尺寸的要求。RJM8L151具有6種電源管理模式，通過裁剪時鐘樹的方式關閉時鐘來實現(xiàn)不同需求的功耗。一般情況下使用內部低速時鐘就可以完成對外部中斷的響應，同時又可以保持很低的功耗，這是同類MCU無法做到的。另外，RJM8L151從低功耗狀態(tài)喚醒小于5us，可以實現(xiàn)快速睡眠快速喚醒低占空比工作，這又極大的降低了系統(tǒng)功耗。
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無人機由飛機機體、飛控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、發(fā)射回收系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等組成。飛行管理與控制系統(tǒng)，相當于無人機系統(tǒng)的“心臟”部分，對無人機的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、精確度、實時性等都有重要影響，對其飛行性能起決定性的作用。無人機機體的核心就是飛行器控制器——主控MCU。 無人機MCU是飛控子系統(tǒng)的核心，飛控系統(tǒng)是無人機完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務和返場回收等整個飛行過程的核心系統(tǒng)，飛控對于無人機相當于駕駛員對于有人機的作用，我們認為是無人機最核心的技術之一。飛控一般包括傳感器、機載計算機和伺服作動設備三大部分，實現(xiàn)的功能主要有無人機姿態(tài)穩(wěn)定和控制、無人機任務設備管理和應急控制三大類。
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傳感器無刷直流電機控制原理： BLDC電機定子和轉子磁場具有相同的頻率和轉速，因此是同步電機的一種。定子繞組可繞制成單相、兩相和三相，其中三相BLDC電機因輸出功率大、轉矩脈動小和效率高應用廣泛。三相BLDC電機采用兩相順序通電模式產生旋轉磁場，定子各相繞組的導通與否由轉子位置確定，以保證轉子能夠始終輸出轉矩。 由于取消了自動換向的機械電刷，因此需要實時檢測轉子的空間位置，霍爾效應傳感器因其較高的性價比和安裝方便被廣泛采用。對于兩相導通的三相BLDC電機來說，每個電周期分成6個不同的通電區(qū)間，因此需要三個霍爾傳感器來進行分區(qū)。 將三路霍爾傳感器的輸出接到RJM8L151的輸入引腳上，每一路電平的變化將會觸發(fā)中斷，在中斷服務程序中根據(jù)霍爾傳感器信號與相繞組導通關系來達到換向的目的。 RJM8L151通過中斷服務程序來進行換相，在對電機電流的監(jiān)控上，電流信號由外部采樣及運放電路送入ADC后由軟件程序來比較判斷是否過流并關斷PWM輸出，保護電機及電路系統(tǒng)。
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武漢瑞納捷推出的RJM8L151系列低功耗MCU，在煙霧報警器上得到廣泛應用，相較于其它品牌的單片機有如下特點： 1. RJM8L151自帶AES128加密算法器 煙感通過LoRa無線通訊與后臺完成數(shù)據(jù)交互，相應的協(xié)議中要求使用AES128算法，常見的方案是通過軟件去實現(xiàn)，會占用一定的FLASH代碼空間，同時軟件算法較硬件運行耗時較長，占用CPU資源，同時也增加了功耗； 2. RJM8L151內置有真隨機數(shù)發(fā)生器 煙感會定時與后臺交互數(shù)據(jù)，通過隨機數(shù)設置錯開各個設備與后臺的交互時間，避免出現(xiàn)信道冗堵的情況。事實上常見的方案是通過偽隨機數(shù)去實現(xiàn)，由于種子一樣，會出現(xiàn)有個多個設備同時與后臺交互數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，真隨機數(shù)發(fā)生器杜絕了此類情況的發(fā)生； 3. 寬泛的工作電壓 RJM8L15的工作電壓范圍在1.62V-5.5V，在電池電壓較低的情況下還能繼續(xù)工作，電池得到有效利用，延長產品使用時間； 4. 低功耗，休息狀態(tài)下不用喚醒 深度休眠狀態(tài)下功耗在350nA以下，能定時喚醒，中途不用喂看門狗，有效保證報警器工作5年以上。
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伴隨人們對健康生活的關注及各國禁煙措施的加強，以年輕人群為消費主力的電子煙市場在市場上呈現(xiàn)顯著上升的趨勢。電子煙的生產制造已經(jīng)形成成熟的產業(yè)鏈體系，行業(yè)前景廣闊，同時行業(yè)集中度、品牌化程度正在逐步提高，但隨著技術的進步和電子煙的大規(guī)模量產，行業(yè)內出現(xiàn)了一些假冒偽劣、以次充好的現(xiàn)象，尤其是煙彈，大量的仿冒廠家投入其中，極大的困擾著品牌廠商，同時盜版的低品質也損害了品牌形象。武漢瑞納捷是全球領先的加密芯片公司，致力于為更多的客戶提供的安全加密芯片，經(jīng)過2年多的電子煙市場調研及研究，產品研發(fā)團隊重視電子煙的科技屬性，從科技角度重新定義產品，推出了超低成本煙彈專用加密芯片RJGT101，開啟電子煙煙彈防偽新時代。武漢瑞納捷是全球領先的加密芯片公司，致力于為更多的客戶提供的安全加密芯片，經(jīng)過2年多的電子煙市場調研及研究，產品研發(fā)團隊重視電子煙的科技屬性，從科技角度重新定義產品，推出了超低成本煙彈專用加密芯片RJGT101，開啟電子煙煙彈防偽新時代。
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RJM8L151有4個時鐘源：內部高速時鐘、內部低速時鐘、外部高速時鐘和外部低速時鐘。RJM8L151的時鐘控制模塊將這幾個時鐘源通過靈活的配置分頻實現(xiàn)不同的功耗和性能需求。輔助系統(tǒng)時鐘可以使用內部低速時鐘或外部低速時鐘實現(xiàn)低功耗的要求，主系統(tǒng)時鐘提供給RJM8L151的CPU，子系統(tǒng)時鐘為外設提供給時鐘源。多樣的時鐘資源可以降低系統(tǒng)消耗，輔助系統(tǒng)時鐘在保持低功耗的同時也可以接受外部中斷，響應外部環(huán)境的變化。使用內部高速RC振蕩器作為主系統(tǒng)時鐘，不僅可以省去一個外部的高速晶振，同時可以快速喚醒MCU來降低功耗。 模擬電路方面，RJM8L151有7通道12位逐次逼近型ADC，采樣轉換速率高達1MSPS，支持外部參考電壓輸入。 RJM8L151設計了豐富的定時模塊，包括2個16位基本定時器，1個16位通用定時器支持輸入捕獲/輸出比較/PWM輸出功能。2個16位高級定時器除了支持輸入捕獲/輸出比較/PWM輸出功能，還支持12對互補PWM輸出。1個實時時鐘RTC模塊，產生年、月、日、時、分、秒，并有自動閏年補償功能，采用外部32.768kHz晶振提供時鐘可使計時誤差更小。RJM8L151內嵌15位窗口看門狗定時器，采用系統(tǒng)時鐘計時，溢出時可產生中斷或復位信號，待機模式下停止計數(shù)。