24小时全国服务热线：18902855590
24小时全国服务热线：18902855590
2024 年开始，共享充电宝、户外储能、PD3.1 移动电源的内卷从“瓦数”升级到“体验”：彩屏 UI、在线升级、UFCS 融合快充、待机半年不跑电……传统的“SOC 单芯片方案”开始做不动差异化。于是业内悄悄把 MCU 拉回主控 C 位——由 SOC 负责功率路径，MCU 负责逻辑与交互，既保留高集成度，又能快速迭代固件。
本文把最近 3 个月为客户落地的“辉芒微MCU + 英集芯移动电源 SOC/ 智融充电IC”双平台方案做一次完整复盘~
• 英集芯 SoC：100 W 双向升降压 + PD3.1 / UFCS / PPS；I²C 从机寄存器 0x00~0x7F 开放电压、电流、温度、保护状态。
• 智融 充电IC：4 管同步升降压，100 W 输出，I²C 0x10~0x6F 寄存器；支持 1~4 串锂电，路径管理更细。
• 辉芒微 单片机：48 MHz Cortex-M0，2.0–5.5 V 单电源直挂锂电，Standby < 1 µA；Flash 64 KB，SRAM 8 KB；12-bit ADC（10 路）、硬件 I²C2 路、SPI2 路、42 路触摸可复用 GPIO。
• 理由：
– 工作电压能覆盖单节到 4 串电池包，无需 LDO；
– 真 EEPROM 20 万次，省 24C02；
– 国产 55 nm 工艺，交期 4~6 周，价格 1.8 元@50k；
– HAL 库寄存器命名 90 % 兼容 STM32F030，工程师零学习成本。
BAT+ → IP5389/SW7201 → SYS 5 V → FT32F030K8 VDD
USB-C VBUS → Q1 负载开关 → 5 V 系统备份电源，保证 MCU 不随电池掉电。
• I²C1（PB10/11）→ SOC 寄存器轮询 100 ms 一次
• UART1（PA9/10）→ 上位机调试 / 在线升级
• SPI1（PA5/6/7）→ 0.96" IPS 彩屏 ST7735
• ADC1_CH4 → NTC 10 kΩ 电池温度
• ADC1_CH5 → VBAT 分压 1/11 电量计
• GPIO → 3 路 LED、1 路蜂鸣器、1 路霍尔开关检测磁吸翻盖
• TOUCH → 1 路滑条唤醒（手指滑 2 cm 亮屏 10 s）
• 在 SOC 关断前 2 ms，FT32F030K8 通过 IRQ0 收到“PGOOD 跌落”中断，立即保存 UI 状态到 EEPROM。
• 电池欠压到 3.0 V 时 MCU 进入 Standby，SOC 彻底关断，整机功耗 3 µA。
• 打开 I²C 100 kHz 主模式，集成 CRC8 校验。
• 低功耗：STOP 模式 1.2 µA，RTC 唤醒 500 ms 轮询一次。
• 触摸库：官方 42 通道库，滑条算法 2 KB RAM，响应 60 Hz。
• Soc_Driver.c：统一封装 IP5389/SW7201 寄存器差异，上层仅调用 soc_get_status()。
• Gauge_Estimator.c：开路电压 + 电流积分双校准，3 % 精度。
• UI_Manager.c：LVGL 8.3 裁剪版，占用 28 KB Flash；支持 PNG 图标压缩。
• 3 种工作模式：
– 快充模式（100 W）：风扇转速 6000 rpm，UI 红色主题；
– 普通模式（45 W）：绿色主题；
– 小电流模式（5 V 0.5 A）：蓝牙耳机充电，蓝色主题，长按 3 s 切换。
• OTA：UART1 + Xmodem，64 KB Flash 划分 48 KB APP + 12 KB Boot + 4 KB Param。
• 出厂老化：固定 9 V 2 A 放电 2 h，循环 3 次，老化数据通过 UART 上传到 MES。
I²C 死锁：PD 协议板热插拔时 SDA 被拉到 0 V，FT32F030K8 的 I²C1 外设复位寄存器 I2C1_CR1 置位后必须在 8 个时钟周期内释放总线，否则 SOC 侧进入 Fault。解决：软件 bit-bang 9 个时钟强制恢复。
触摸误触发：冬季干燥 ESD 8 kV 打滑条，MCU 误唤醒。开启辉芒微触摸库“动态阈值 + 滑动窗”算法，误触发率降到 0.3 %。
彩屏花屏：ST7735 在 3.3 V 临界电压时 SPI 读出错乱。把 SPI 时钟降速到 8 MHz 并拉高 VDD 3.4 V 解决。
电池自耗电：部分 21700 保护板自带 100 kΩ 分压电阻，系统待机 20 µA。改为 MCU ADC 内部 1 MΩ 分压，省 15 µA。
OTA 升级掉电：BootLoader 加双区备份，升级失败自动回滚，升级成功率 99.7 %。
充电宝市场依然红海，但 MCU 的回归让“功能差异化”重新成为可能。辉芒微的 5 V 直驱、超低功耗、触摸集成特性，把传统“外挂一堆 74 系列”的硬件方案浓缩到一颗 20-pin QFN，既给工程师留了调试空间，也给老板降了成本。