航顺HK32C030赋能,低成本智能升降桌 “卷” 向新高度

一、市场规模与增长

在当下快节奏的生活与工作环境中,人们对于健康生活方式的追求以及对舒适办公、家居环境的需求日益高涨,智能升降桌市场正迎来蓬勃发展的黄金时期。据权威市场调研机构统计,2019年全球智能升降桌市场规模约为50亿美元,短短几年间,市场持续扩容,预计到2025年将实现100亿美元的市场规模。随着消费者对健康办公和便捷生活理念的认知不断深化,以及市场对智能化家具的需求愈发旺盛,升降桌这一集实用与健康于一身的产品,正逐步走进千家万户、各类办公场所及特殊应用场景,其市场规模有望持续扩大,未来发展前景广阔且潜力无限。

二、市场应用

办公领域:在办公室中,升降桌可帮助白领人群在坐姿和站姿之间轻松切换,有效缓解长时间久坐带来的颈肩腰腿痛,提高工作效率和舒适度,目前市面上超过六成的升降桌应用于办公场景。

家居领域:适用于书房、客厅等空间,方便家人根据不同的活动需求调整桌面高度,如阅读、写作、用餐等,为家居生活增添便利与舒适。

医疗领域:医院可使用升降桌辅助患者的康复训练和治疗,如帮助患者进行站立训练、方便医护人员进行操作等,同时也适用于康复中心、疗养院等场所,为行动不便者提供更贴心的关怀。

教育领域:学校的实验室、图书馆等功能区域配备升降桌,可根据不同学生的身高调整桌面高度,满足个性化需求,有助于提高学习的舒适性和专注度。

三、方案概述

航顺HK32C030是一款基于ARM Cortex-M0内核的32位MCU,具备64MHz的主频、64KB Flash和10KB SRAM,支持多种通信接口,如UART、SPI、I2C等。在升降桌解决方案中,该芯片通过内置的三相互补高级定时器模块,能够精确控制升降桌的电机运转,实现平稳的升降动作。其支持多种控制方式,包括手动控制、红外遥控以及APP智能控制,用户可以根据自己的需求灵活选择。手动控制盒经电机驱动芯片与HK32C030相连,实现基本的手动升降功能;红外接收头用于接收遥控器信号,方便用户远程控制;而通过内置的WiFi或蓝牙模块,可实现与手机APP的连接,让用户能通过APP 进行个性化的设置与控制,如设定定时升降、高度记忆等智能功能。同时,方案还配备了电机电流检测功能,当检测到电流过大时,MCU 能及时判断电机处于堵转状态,立即停止电机运转并触发报警提示,以保护电机和机械结构,延长升降桌的使用寿命。

四、方案核心优势

高性价比:HK32C030 性能强大且价格实惠,在满足升降桌各种功能需求的同时,可有效降低整体成本,为升降桌厂商提供了更具竞争力的解决方案,有助于产品在市场上的推广与普及。

低功耗:具备多种低功耗模式和动态调节主频电压的能力,在待机状态下可显著降低能耗,不仅符合节能环保的趋势,还能减少用户的使用成本,同时也提高了产品的安全性和可靠性。

控制精准:依靠其高性能的MCU 和精确的电机控制算法,能够实现对升降桌电机的精准控制,确保桌面高度的调整更加平稳、精确,提升用户的使用体验。

多功能集成:除了基本的升降控制功能外,还可集成多种实用功能,如高度记忆、定时升降、过载保护等,满足不同用户的个性化需求,使升降桌更加智能化、人性化。

兼容性强:与国外品牌S**32F030 软硬件高度兼容,便于厂商快速移植和升级,可缩短产品研发周期,加快产品上市时间。

产品系统框图

智能升降桌实物图

航顺HK32C030系列MCU主要规格

  • CPU 内核

  • ARM® Cortex® -M0 

  • 最高时钟频率:64 MHz 

  • 24 位System Tick 定时器

  • 支持中断向量重映射(通过Flash 控制器的寄存器配置)

  • 工作电压范围

  • 主电源VDD:2.6 V ~ 5.5 V 

  • 工作温度范围:-40°C ~ +105°C 

  • 典型工作电流

  • 运行(Run)模式:1.46mA@8MHz;7.31mA@64MHz 

  • 睡眠(Sleep)模式:1.05mA@8MHz;671μA@32kHz 

  • 停机(Stop)模式:

  • - LDO 全速:128μA@3.3V 

  • - LDO 低功耗:2.8μA@3.3V 

  • 存储器

  • 64 Kbyte Flash(包括Bootloader 区)

  • CPU 主频不高于24 MHz 时,支持0 等待总线周期访问Flash。

  • Flash 具有数据安全保护功能,可分别设置读保护和写保护。

  • 10 Kbyte SRAM 

  • 时钟

  • 外部高速时钟(HSE):支持4 ~ 32 MHz 

  • 外部低速时钟(LSE):32.768 kHz 

  • 片内高速时钟(HSI):8 MHz/16 MHz/64 MHz 

  • 片内低速时钟(LSI):40 kHz 

  • PLL 时钟:64MHz(最大输出频率值)

  • GPIO 外部输入时钟:32 MHz(最大值)

  • 复位

  • 外部引脚复位

  • 选项字节装载器复位

  • 看门狗(IWDG 和WWDG)计数器复位

  • 电源上/下电复位(POR/PDR)

  • 软件复位

  • 低功耗管理复位

  • 可编程电压监测器(PVD)

  • 8 级检测电压门限可调

  • 上升沿和下降沿检测可配置

  • GPIO 端口

  • 最多支持40 个GPIO 引脚

  • 每个GPIO 引脚都可配置为外部中断输入

  • 提供最高40 mA 驱动电流

  • 数据通信接口产品概述

  • 3 路UART:可以通过自带的波特率发生器产生不同的波特率,并且还支持单线半双工通信、多处理器通信等功能。

  • 2 路高速SPI:支持4 至16 位可编程数据帧,带复用的I2S 接口。

  • 2 路I2C:支持超快速模式(1 Mbit/s)、SMBus 和PMBus。在Stop 模式下,支持数据接收唤醒。

  • 定时器及PWM 发生器

  • 1 个16 位高级定时器(TIM1 共4 路PWM 输出,其中3 路带死区互补输出和刹车功能)

  • 5个16位和1个32位通用定时器(TIM2/TIM3/TIM14/TIM15/TIM16/TIM17)

  • 1 个16 位基本定时器(TIM6)

  • DMA 控制器(带5 个通道)

  • 支持定时器、ADC、SPI(I2S)、I2C、UART 等多种外设触发。

  • 定点数除法/开方运算单元

  • 支持32 位定点数除法,可同时得到商和余数

  • 支持32 位定点数高精度开方

  • 片内模拟电路

  • 1 个12 位SAR ADC(多达23 路模拟信号输入通道)

  • 最高转换器频率:1.14 MSPS 

  • 支持自动连续转换、扫描转换功能

  • 内部参考电压

  • 温度传感器

  • 9 位分辨率温度传感器,温度采集范围为:-40°C ~ +105°C 

  • 日历RTC 

  • 带闹钟功能

  • 数据安全

  • CRC 校验硬件单元

  • 96 位芯片UID 标识

  • CPU 跟踪与调试

  • SWD 调试接口

  • ARM® CoreSightTM 调试组件(ROM-Table、DWT 和BPU)

  • 自定义DBGMCU 调试控制器(低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、调试及跟踪接口分配)

  • 可靠性

  • 通过HBM6500V/CDM2000V/LU800mA 等级测试。

来源:航顺芯片

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