超低功耗智能表计方案：国产MCU实现10μA待机+电池监测

发布时间：2025-06-26 阅读量：41 来源: 我爱方案网作者: bebop

智能表计作为AIoT在公用事业领域的核心落地场景，已从基础计量工具演进为多维度数据节点。其技术优势首先体现于高精度传感与边缘计算能力的融合：通过采用分流电阻器Rogowski线圈及超声波传感器（水/气表），结合Σ-Δ ADC或SAR ADC芯片（如亚德诺AFE方案），在宽动态电流范围内实现±0.5%级误差精度。

其次，NB-IoT与蜂窝通信模组（如移远BC95）的集成解决了海量设备低功耗联网问题，使远程抄表成功率提升至99.5%，彻底替代人工巡检。

对电子工程师而言，国产主控MCU（如上海贝岭计量SoC小华半导体超低功耗芯片）的成熟进一步降低了设计门槛；而采购人员可依托本土化供应链优化BOM成本达30%。

快包分析师推荐基于华大电子超低功耗系列安全MCU开发的智能表计方案，以作参考。

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华大电子CIU32L061N8PA智能燃气表方案

该方案采用CIU32L061N8PA安全MCU为主控芯片，芯片最高主频可达48MHz，内置128K Flash，可实现大量数据的存储和高速处理。方案使用纽扣电池作为备用电源，在VBAT模式下维持RTC走时与备份寄存器可确保10年使用寿命。LCD显示屏使用MCU内部电荷泵供电，即使在恶劣供电条件下也可保证LCD的显示效果。

方案特点：

1.支持超声波、霍尔、光电等传感器进行流量计量

2.NB-IOT通信，可实现远程抄表、充值

3.采用电池供电，待机功耗低于10μA

4.支持阀门异常状态检测功能，确保用气安全。

华大电子CIU32L041智能水表解决方案

智能水表解决方案主控芯片为华大电子CIU32L041，基于Arm内核，最高频率可达48MHz。该产品具有超低功耗、高集成度、高可靠性、高安全的特点。内部集成LCD、ADC、VREFBUF、低功耗COMP、多种定时器、多个USART/I2C/SPI 等丰富的外设资源，支持SM4 安全加密算法。

方案特点

支持霍尔、无磁、光电直读和超声波四种流量计量方式，其中超声波传感器可通过LPUART唤醒MCU，波特率可达9600bps

整机待机，维持LCD显示，工作电流平均可低至10uA

NB-IOT通讯，可实现远程抄表、充值

低功耗模式下实时监测电池电量，低电量自动关阀

VBAT模式下RTC走时与备份寄存器保持，可采用纽扣电池供电，省去小锂电池用作备用电源的成本

华大电子CIU32L061三相电表应用方案

方案采用华大电子CIU32L061为主控芯片，最高频率可达 48MHz，支持独立的备份电源供电，内部集成 LCD、ADC、DAC、内部参考电压源 VREFBUF、超低功耗比较器、 LPUART、多个 USART/I2C/SPI、RTC、多种定时器等丰富的外设资源；方案具有分时计费和分阶梯计费、电压、电流、功率测量等功能，信息采用LCD显示方式，支持RS485通信、红外通信。

方案优势：

RTC内置温度传感器，可提供完整的温度补偿方案

支持VBAT模式，功耗低

IRTIM可产生红外控制信号

应用场景：

智能表计、便携医疗、智能门锁、其他电池供电的低功耗场景

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