雾化器作为一种能够将液体转化为雾状的设备,广泛应用于加湿、香薰、医疗等多个领域。然而,传统的雾化器往往存在体积大、功耗高、功能单一等问题,难以满足现代消费者对于便携性、智能化和个性化的需求。为了解决这些问题,我们基于辉芒微8位MCU,开发了一款全新的雾化器方案。该方案以其高性能、低功耗、高集成度的特点,为雾化器的应用带来了全新的可能性,重新定义了雾化器在现代生活中的角色。
• MCU:辉芒微主控MCU(SOP16,1 K×14-bit EEPROM,128 B SRAM,12-bit ADC×8,PWM×2,LVR 0.9 V~5.5 V,待机电流<0.2 µA)
• 时钟:内置16 MHz RC,经内部PLL倍频到24 MHz驱动1.7 MHz超声波雾化换能器
• 通信:UART 9600 bps,保留SWD/ICP在线升级接口
• 升压:同步整流升压至28 V/0.4 A,效率90 %
• 驱动:MCU直接输出互补PWM→栅极驱动→全桥MOSFET→雾化片谐振
• 反馈:电流采样电阻→运放→ADC闭环恒功率
• 水位:双电极电容式检测,MCU内置电容模块,零外围
• 触摸:单键滑条共用同一电容通道,支持湿手操作
• 指示:2×WS2812B幻彩LED,由PWM+DMA实现无闪调光
• 电池:单节锂电3.7 V 500 mAh,MCU自带电量计,硬件LDO 3.0
• 30 mm×30 mm双面PCB,全板高度<6 mm,可塞入口红管或车载杯架
• 任务0:掉电休眠,IO中断唤醒(触摸/充电/水位变化)
• 任务1:1 ms Tick调度PWM占空比,谐振频率跟踪
• 任务2:10 ms Tick扫描水位、电量、温度
• 任务3:100 ms Tick刷新LED特效,记录使用时长
• 任务4:UART命令解析,支持PC/手机APP在线调参
• 频率跟踪:ADC采样相位→PID调节PWM周期,锁定雾化片谐振点±1 kHz
• 功率补偿:根据电池电压动态调整占空比,保证恒定喷雾量
• 干烧保护:电流>350 mA且水位为空→立即停振,LED红色快闪
• 深度Sleep 0.2 µA,RTC唤醒周期1 s检测水位
• 快速唤醒4 ms,保证用户体验“一触即出雾”
功能 | 实现方式 | 备注 |
---|---|---|
三档雾量 | 短按循环切换 | 低档0.05 mL/min,高档0.15 mL/min |
2 h定时关机 | 软件倒计时 | 可APP端自定义 |
七彩氛围灯 | WS2812B | 随音乐律动/单色呼吸可选 |
水位实时检测 | 电容+ADC | <5 %液位即停振 |
电量四格显示 | 触摸键长按2 s | 低电<20 %闪红灯 |
防干烧 | 电流+水位 | 双重保护 |
在线升级 | UART/SWD | 支持工厂加密烧录 |
• 车载模式:插入点烟器,自动降功率避免前挡起雾
• 办公模式:30 dB静音,LED自动熄灭防打扰
• 夜间香薰:暖色小夜灯+间歇喷雾,APP设定“助眠曲线”
辉芒微8位MCU以“超小容量EEPROM+超低功耗”独树一帜,把原本需要语音芯片+驱动+MOS+运放的四颗料方案压缩到一颗主控,整体BOM降低30 %,PCB面积缩小45 %,待机时间提升100 %。以上就是深圳三佛科技分享的雾化器方案。深圳市三佛科技专注单片机应用方案设计与开发,提供8位单片机、32位单片机。