基于HK32F0301MC系列MCU电子烟方案

航顺芯片 · 公众号 · · 2024-12-06 18:00

正文

一、电子烟的市场与规模增长

全球电子烟市场规模在2022年达到了347.3亿元人民币，同比增长17.61%，2015年至2022年市场规模年复合增长率接近27.05%。中国市场在2022年的电子烟产值达到625.4亿元人民币，同比增长8.1%，2015年至2022年复合增长率接近29.41%。

二、电子烟市场分部

全球电子烟需求主要集中在欧洲和美洲地区，预计 2028 年欧洲地区电子烟市场规模约 115 亿美元，美洲地区 2028 年电子烟市场规模预计达 122 亿美元。非洲市场增速快， 2022 至 2028 年 CAGR 为 9.5% 。

电子烟市场在全球范围内保持着快速增长的势头，特别是在中国市场，电子烟行业正逐渐替代传统卷烟成为烟民的新选择，市场规模和渗透率有望进一步提升。同时，随着政策的逐步出台和监管的加强，电子烟行业的经营将更加规范化。

三、航顺电子烟方案

基于航顺HK32F0301MC设计电子烟，通过高级定时器输出PWM到MOS 驱动，MOS驱动控制MOS管升降压，同时将负载阻值、输出功率等信息送显示，短路保护模块，检测MOSFET工作时两端的压差，压差超过设定阈值时，关闭MOSFET，停止工作，精准的加热丝阻抗测量功能和ADC采集电流，形成过吸保护，让电子烟更智能、用户体验更好。可以从多个方面带来显著的好处，HK32F0301MC方案是对舒适度、烟雾检测准确性、电池续航能力、可靠性及安全性。

产品系统框图

电子烟PCBA板

电子烟实物图

航顺 HK32F0301MC 系列 MCU 主要规格

CPU 内核

ARM® CortexTM-M0
最高时钟频率： 48MHz
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： 2.4 V ~ 5.5 V 产品概述
工作温度范围： -40°C ~ +105°C
典型工作电流：

运行（ Run ）工作模式： 2.751 mA@48 MHz@5V
睡眠（ Sleep ）模式： 0.997 mA@48 MHz@5V
停机（ Stop ）模式： 373.354 μA@5V （ LDO 正常工作）
低功耗停机（ Low-power Stop ）模式： 6.876μA@5V （ LDO 低功耗）

16 KByte Flash （ 64 页，每页 256 Byte ； 32 位数据读， 32 位数据写）

Flash 具有数据安全保护功能，可分别设置读保护和写保护
4 KByte SRAM

CRC 校验硬件单元
时钟

片内高速时钟（ HSI ）： 48MHz
片内慢速时钟（ LSI ）： 60 kHz
GPIO 外部输入时钟： 32MHz （最大值）

复位

NRST 引脚上的低电平（外部复位）
窗口看门狗事件（ WWDG 复位）
独立看门狗事件（ IWDG 复位）
电源复位
软件复位（ SW 复位）
低功耗管理复位

GPIO 端口

最多支持 18 个 GPIO 端口
每个 GPIO 都可作为外部中断输入
内置可开关的上、下拉电阻
支持开漏（ Open-Drain ）输出
输出驱动能力可配

IOMUX 引脚功能多重映射控制器

小型封装（如 SOP8/TSSOP16 ）产品，可通过 IOMUX 可以实现单根引脚对应多个 GPIO 或外设 IO 的映射控制。

数据通信接口

2 路高速（最高 6 Mbit/s ） UART
1 路高速（最高 400 kbit/s ） I2C ： MCU 在 Stop 模式下，支持数据接收唤醒
1 路高速（最高 18 Mbit/s ） SPI

定时器及 PWM 发生器

1 个 16 位高级 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出， 3 路带死区互补输出）
1 个 16 位通用 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出）
1 个 16 位基本定时器（支持 CPU 中断）
1 个自动唤醒定时器（ AWUT ），可用于 MCU 停机（ Stop ）模式下工作

片内模拟电路产品概述

1 个 12 位 1 MSPS ADC （最多 7 路外部模拟输入通道和 2 路内部通道，支持差分对输入）
1 个上 / 下电复位电路
1 个欠压复位电路
1 个内部参考电压（内部参考电压在片内被 ADC 采样）

CPU 跟踪与调试

SWD 调试接口
ARM® CoreSightTM

基于HK32F0301MC系列MCU电子烟方案

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