【成功案例】大华无线烟感报警器采用Silicon Labs 32位MCU EFM32HG系列，关断模式仅20nA

时间： 2019-04-23 来源：世强

技术问答

日常生活中，无线烟感等烟雾报警器可以帮助人们及时发现起火点，对预防重大火灾事故有着重要的作用。但由于无线烟感报警器，由于采用电池供电，整个系统都需要低功耗，这给电子器件，尤其是主控MCU的选型，带来了挑战。

全球领先的以视频为核心的智慧物联解决方案提供商和运营服务商——浙江大华技术股份有限公司（以下简称：大华股份），携手世强代理的世界知名精密混合半导体器件方案提供商SILICON LABS的超低功耗32位MCU EFM32HG系列作为主控MCU，倾情打造“独立式光电感烟火灾探测报警器”（以下简称：无线烟感）。

Silicon Labs 32位MCU，具有功耗低、性能好、集成度高及系统成本低等优点，大华股份认为，它是无线烟感主控MCU的理想之选。

图1 大华股份采用“32位MCU EFM32HG +NB-IoT”器件的独立式无线烟感火灾探测报警器

图2 采用超低功耗32位MCU EFM32HG系列芯片作为主控器件的无线烟感电路结构框图

一、功耗低。

包括EFM32HG在内的EFM32系列超低功耗32位MCU，通过运用如下3个技术及措施，获得了优秀的低功耗优势：

1、 EFM32HG提供5种功耗模式，功耗模式丰富，且各模式下绝对功耗低。

如下图3，其中，EM4模式下功耗仅20nA。另外，当从EM3深度休眠模式唤醒到EM0全速工作时，仅需2uS、唤醒时间快，同样可以实现低功耗的效果。在此特性下，通过“工作”à “休眠”à唤醒à “工作”à工作模式循环，可使单片机获得极低的平均功耗。

图3 超低功耗32位MCU EFM32HG功耗模式下的功耗及唤醒到EM0模式的时间

2、外设功耗低，并可通过特有的“外设反射系统”一步降低功耗。

EFM32HG模拟外设，如ADC,12位、500ksps、内部1.25V参考电压，功耗仅345uA，模拟比较器，仅200nA等；而数字外设，如下图3，比如,常用的LEUART，具备串口功能，但功耗仅150nA，RTC，仅100nA。可见，这些外设自身功耗都有相当的优势。

图4 EFM32HG数字外设功耗

另，EFM32HG还提供了“外设反射系统”，在该系统作用下，当EFM32HG处于低功耗模式时，通过外设间的配合，会尽可能地让MCU内核处于休眠状态而不影响外设工作，使得MCU获得更低的平均功耗。如下图5，就是“外设反射系统”应用实例。

图5 当MCU休眠时、Timer0通过PRS触发ADC0启动采样

3、“Energy Profiler”开发工具，是低功耗设计的强大助手。

为了让工程师在开发EFM32时能够实时掌握功耗情况，Silicon Labs在studio中集成了“Energy Profiler”功耗评估工具（如下图6）。通过同STK共同使用，它可以实时记录功耗曲线，可以标示某一时刻功耗，还可以计算某一段时间的平均功耗。另，它不仅可以测试STK的功耗，还可以通过STK给自己板子供电、从而测试自己板子的功耗。总之，“Energy Profiler”能在系统开发中，让工程师做到对功耗“心中有数、有的放矢”，能从源头把控低功耗设计。

图6 energy profiler

二、集成度高。

如下图7，可以发现超低功耗32位MCU EFM32HG集成了丰富的片上资源，完全可以满足无线烟感的应用需求。

· 丰富的数字外设：UART, LEUART, SPI, IIC, LEUSB（部分）, RTC, timer，等。

· 丰富的模拟外设：ADC, DAC, analog compare，等。

· 丰富的偏上时钟源：HFRCO、LFRCO、ULFRCO、USHFRCO，等。

图7 超低功耗32位MCU EFM32HG内部资源框图

三、系统成本低。

无线烟感使用量庞大，对成本很敏感。超低功耗32位MCU EFM32HG除自身价格不高外（因是主推料），还因自身特性，也可以降低系统成本。

1、功耗低可降低电池成本。

EFM32HG有着优秀的低功耗，为了实现相同的电池使用寿命，这可以让工程师选择容量更低的电池，从而节约了电池使用成本。

2、高集成度可以降低BOM成本。

· EFM32HG片上集成了振荡器，无需外扩时钟芯片，可以降低成本；

· EFM32HG片上集成了电压调节器及复位电路，除比分立器件更省电外，也可以降低BOM成本。

3、EFM32HG支持多种封装形式，其中包含CSP36封装，体积仅3*3mm，可减少PCB面积占用，不仅有助于实现产品小型化，更能降低系统成本。

综上述，世强代理的Silicon Labs 32位MCU EFM32HG系列，具有低功耗、高集成度、系统成本低等优势，可完美应用于无线烟感。除此之外，该MCU还可广泛应用于能源、天然气、水和智能电表、智能家居、卫生和健身应用等领域。

超低功耗32位MCU EFM32HG的典型应用

· 警报和安全系统

· 工业和家庭自动化设备

· 能源、天然气、水和智能电表

· 卫生和健身应用

· 智能家居。

世强是Silicon Labs官方授权一级分销商，也是中国区最大的代理商，全线代理其旗下所有产品。世强致力于硬件研发服务，可提供Silicon Labs EFM32系列MCU芯片在物联网领域的应用解决方案、Demo支持和技术服务等。

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全部评论（1）

用户_9686 Lv8 2019-07-07

典型应用，学习了！

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雅特力（Artery）AT32全系列32位微控制器（MCU）选型指南（中文）

描述- 雅特力坚持自主研发，以科技创新引领智慧未来，专注于ARM® Cortex®-M4/M0+的32位微控制器研发与创新，提供高效能、高可靠性且具有竞争力的产品。自2018年正式对外销售至今，累积了相当多元的终端产品成功案例，广泛地覆盖工控、电机、车载、消费、商务、5G及物联网等领域，助力客户实现产业升级。

型号- AT32F413CCU7,AT32F437ZCT7,AT32A403ACGU7,AT32F405CCU7,AT32L021K6U7-4,AT32F421K6T7,AT32F437VMT7,AT32F425R8T7,AT32F437RGT7,AT32F423VBT7,AT32F423RBT7-7,AT32A403A 系列,AT32A403ACGT7,AT32A423RBT7-7,AT32A423CCU7,AT32F413CBT7,AT32F435CMT7,AT32F403ARCT7,AT32L021C4T7,AT32F435RCT7,AT32F435ZGT7,AT32F405CCT7,AT32F403ACET7,AT32F405 系列,AT32A423R8T7,AT32L021K8T7,AT32 WB SERIES,AT32A423CBT7,AT32L021F8P7,AT32F435CMU7,AT32F437VDT7,AT32F415KBU7-4,AT32F413CBU7,AT32F402CBT7,AT32F405KCU7-4,AT32F407RCT7,AT32L021G4U7,AT32F403ACGU7,AT32F425K8U7-4,AT32F402KBU7-4,AT32F425R8T7-7,AT32F415RCT7,AT32F423VCT7,AT32F402CBU7,AT32F423T8U7,AT32F425K6T7,AT32F435CDT7,AT32F405RBT7,AT32A403ARCT7,AT32F421K6U7,AT32F421G8U7,AT32F415RBT7-7,AT32F421F4P7,AT32A423CCT7,AT32 F SERIES,AT32WB415系列,AT32F413KCU7-4,AT32F425F6P7,AT32F423C8T7,AT32A403ACEU7,AT32F437VGT7,AT32F437ZMT7,AT32F423RCT7-7,AT32A423TBU7,AT32A423C8T7,AT32F421K8T7,AT32F435 系列,AT32F413C8T7,AT32F415RBT7,AT32F403ARET7,AT32F435CGT7,AT32A423K8U7-4,AT32A403ACET7,AT32F435VCT7,AT32A423C8U7,AT32F403ACGT7,AT32F421C4T7,AT32L021K6T7,AT32A423R8T7-7,AT32F403AVCT7,AT32L021F6P7,AT32F437ZDT7,AT32F415RCT7-7,AT32F435CGU7,AT32F415CCT7,AT32F405KBU7-4,AT32F407VCT7,AT32F405CBU7,AT32F415KCU7-4,AT32A423TCU7,AT32F407RET7,AT32 A,AT32A423CBU7,AT32F435RMT7,AT32L021K8U7,AT32L021,AT32 F,AT32 L,AT32A423KBU7-4,AT32F423C8U7,AT32F423 系列,AT32F435RDT7,AT32L021F8U7,AT32F425K8T7,AT32F405CBT7,AT32A403AVCT7,AT32F421K8U7,AT32A403ARET7,AT32F423TBU7,AT32F421K6U7-4,AT32F421F6P7,AT32F403A,AT32 L SERIES,AT32A403ACCU7,AT32F415CBT7,AT32F415R8T7,AT32F425F8P7,AT32A403A,AT32F437ZGT7,AT32F423R8T7,AT32F425C6U7,AT32A423T8U7,AT32F421K4U7-4,AT32A,AT32F437RCT7,AT32F423CCU7,AT32F402 系列,AT32F425 系列,AT32F402RCT7,AT32L021C8T7,AT32F403ARGT7,AT32WB415CCU7-7,AT32F415CCU7,AT32A403ACCT7,AT32F403AVET7,AT32F435RGT7,AT32F435VMT7,AT32F421C6T7,AT32A423VBT7,AT32L021K4U7-4,AT32L021K4T7,AT32F423TCU7,AT32F405RBT7-7,AT32F413KBU7-4,AT32F435ZCT7,AT32 A SERIES,AT32F423CCT7,AT32WB415,AT32L021F4P7,AT32L021G8U7,AT32F407VET7,AT32F407RGT7,AT32F403ACCU7,AT32L021K6U7,AT32F423CBU7,AT32F403A 系列,AT32A423RCT7-7,AT32F435VDT7,AT32F415CBU7,AT32L021K8U7-4,AT32A423VCT7,AT32L021F6U7,AT32A403AVET7,AT32 WB,AT32F413 系列,AT32F425K6U7-4,AT32F425C6T7,AT32F421G4U7,AT32F407 系列,AT32A403ARGT7,AT32A423KCU7-4,AT32F421F8P7,AT32F423CBT7,AT32F413RCT7,AT32F425R6T7-7,AT32F413,AT32F423V8T7,AT32F415,AT32家族,AT32F437VCT7,AT32F423KCU7-4,AT32F402CCT7,AT32F421K4T7,AT32F435CDU7,AT32F425C8U7,AT32F425R6T7,AT32F423RBT7,AT32A423 系列,AT32F423K8U7-4,AT32F421,AT32F402,AT32F421 系列,AT32F435VGT7,AT32F405,AT32A423RBT7,AT32L021C6T7,AT32F407,AT32F402CCU7,AT32F421C8T7,AT32F435CCT7,AT32F415 系列,AT32F403AVGT7,AT32F405RCT7,AT32F423R8T7-7,AT32F403ACCT7,AT32F435ZMT7,AT32A423V8T7,AT32F413RBT7,AT32F405RCT7-7,AT32F415C8T7,AT32F402RBT7-7,AT32F435,AT32F437,AT32F407VGT7,AT32F435CCU7,AT32L021G6U7,AT32,AT32F402RCT7-7,AT32F403ACEU7,AT32F415K8U7-4,AT32L021K4U7,AT32F415R8T7-7,AT32F437RDT7,AT32F423RCT7,AT32F437 系列,AT32F402KCU7-4,AT32F402RBT7,AT32F423,AT32F425,AT32F413CCT7,AT32A423RCT7,AT32F421K4U7,AT32F421K8U7-4,AT32L021F4U7,AT32F425C8T7,AT32F437RMT7,AT32A403AVGT7,AT32F421G6U7,AT32L021 系列,AT32F423KBU7-4,AT32F435ZDT7,AT32A423

选型指南 - 雅特力 - 202401 PDF 中文下载

【选型】ROHM（罗姆）LAPIS 8/16/32bit微控制器(MCU)选型指南（英文）

目录- Microcontrollers introduction 16bit General-Purpose MCUs 16bit Low Power MCUs 8bit Low Voltage MCUs 8bit Audio Playback MCUs 32bit USB Inter Face and Security Fanction MCUs 8bit/16bit MCU Development Support System MCUs Specification and Part Number Explanation

型号- ML62Q1713,ML610Q419C-NNNTBXXXX,ML62Q1714,ML610Q409P,ML62Q1557,ML62Q1711,ML62Q1712,ML62Q1555,ML62Q1556,ML62Q1710,ML62Q1723C,ML62Q1553,ML610Q429,ML62Q1554,ML62Q1551,ML62Q1552,ML62Q1550,ML62Q1300 GROUP,ML610Q431,ML610Q438,ML620Q503H,ML610Q439,ML610Q436,ML610Q435,ML62Q1704,ML610Q432,ML62Q1724,ML610Q408P,ML62Q1725,ML62Q1722,ML62Q1723,ML62Q1323,ML62Q1566,ML62Q1720,ML62Q1567,ML62Q1721,ML62Q1734C,ML62Q1325,ML62Q1564,ML610Q418,ML62Q1324,ML62Q1565,ML610Q419,ML62Q1563,ML610Q436A,ML62Q1544C,ML62Q1700 GROUP,ML610Q409A,MWU16,ML610Q306,ML610Q428,ML610Q412P,ML610Q304,ML610Q426,ML610Q305,ML610Q300,ML620Q504H,ML610Q421,ML610Q422,ML62Q1533,ML610Q409,ML62Q1733C,ML62Q1534,ML62Q1531,ML610Q407,ML62Q1532,ML610Q408,ML62Q1543C,ML62Q1530,ML610Q435A,ML610Q407D,ML610Q419C,ML610Q407A,ML610Q411P,ML610Q412,ML610Q411,ML610Q407P,ML62Q1702,ML62Q1703,ML620Q500,ML62Q1700,ML62Q1701,YQPACK064SA,ML62Q1544,ML62Q1300,ML62Q1542,YQPACK064SD,ML610Q407PA,ML62Q1543,ML62Q1540,ML62Q1554C,ML62Q1541,ML610Q418C,MODEL308,ML62Q1800 GROUP,ML610Q482,ML62Q1000 SERIES,ML610Q422P,ML610Q400,ML62Q1878,ML62Q1879,MODEL404E+,ML630Q400,MODEL400E+,ML62Q1553C,MODEL408E+,EASE1000 V2,NQPACK064SA,ML610Q421P,ML610482,ML610400,ML610Q411PA,ML62Q1748,ML62Q1869,ML62Q1749,LEXIDE-U16,MODEL416E+,ML62Q1800,ML62Q1366,ML610Q432A,ML62Q1367,ML62Q1714C,ML62Q1000,ML62Q1365,ML62Q1564C,ML62Q1500 GROUP,ML62Q1735,ML62Q1736,ML62Q1733,ML62Q1734,ML62Q1335,ML62Q1577,TEC-064SD-KC,ML610Q431A,ML630Q464,ML62Q1333,ML62Q1575,ML62Q1713C,ML62Q1334,ML62Q1576,ML630Q466,ML62Q1573,ML62Q1574,ML62Q1563C,DR.1000,ML62Q1728,ML62Q1729,ML62Q1726,ML610Q439P,ML62Q1727,ML62Q1746,ML62Q1747,ML62Q1868,ML610482P,ML62Q1744,ML62Q1745,ML62Q1346,ML62Q1500,ML62Q1347,ML62Q1743,ML62Q1724C,ML62Q1345,TEC-064SA-KC,ML610Q426C,DR1000-FLQ-64,ML610Q482P,MODEL400E+SERIES,NQPACK064SD-ND,ML62Q1739,ML62Q1737,ML62Q1858,ML62Q1738,ML62Q1859

选型指南 - ROHM - Ver.9.0 - 02.2021 PDF 英文下载

【选型】中科芯32位MCU可PTP替代GD32F103RBT6，具备增强 I/O 端口

客户寻找产品替代兆易创新GD32F103RBT6这款M3内核的32位MCU，中科芯CKS32F103RBT6也是一款32位通用MCU，ARM32位Cortex™-M3 内核，最高72MHz工作频率，丰富的增强 I/O 端口和联接到两条 APB 总线的外设。

器件选型发布时间 : 2021-09-03

EFM32 and EFR32 32-bit MCU Peripheral Examples

描述- This repo contains simple peripheral examples based on emlib for Series 0, Series 1, and Series 2 devices.

型号- EFM32G,EFR32MG13,EFR32MG14,EFR32MG12,EFM32GG11,EFM32,EFM32TG,EFM32TG11,EFM32ZG,EFR32FG1,EFR32FG22,EFR32BG22,EFM32GG,EFR32BG21,EFR32,EFR32MG1,EFR32MG22,EFR32BG1,EFR32MG21,EFM32WG,EFM32LG,EFM32PG12,EFR32FG13,EFR32FG12,EFM32HG,EFM32PG1,EFR32BG13,EFR32BG12,EFR32FG14

开发环境(软件/固件) - SILICON LABS RAR 英文下载

32-bit MCU SDK 5.9.12.0 GA Gecko SDK Suite 2.7

型号- EFM32GG-DK3750,EFM32,EFM32GG11,EFM32WG-DK3850,EZR32,SLSTK3701A,EFM32LG-DK3650,EFM32HG,EFM32G-DK3550,SLSTK3400A

开发环境(软件/固件) - SILICON LABS - September 21, 2023 PDF 英文下载

【应用】功耗电流仅900nA的32位MCU在GPS定位器上的应用

相对于传统的8位、16位单片机实现的GPS追踪器，基于EFM32JG实现的本方案具有超低功耗、集成度高和扩展性良好的优势。

新应用发布时间 : 2019-09-05

【技术】8位MCU与32位MCU的区别

对某类应用做产品定义和规划时，首要任务之一就是选择理想的处理器/控制器，但开发人员往往难以选择合适的MCU。本文是关于微控制器的技术文章，该文从基本差异、基准性能、应用适用性等角度详细地对8位和32位MCU进行了分析。

技术探讨发布时间 : 2016-07-01

【方案】带有LEM的超低功耗MCU，让温室控制系统更稳定可靠

EFM32HG210F64，是对于功耗敏感类应用的最佳解决方案。

方案发布时间 : 2019-07-15

【产品】超低功耗EFM32G880 32位MCU，具有ARM Cortex-M3内核CPU架构

Silicon labs推出的EFM32G880系列超低功耗32位MCU，系列下具体型号有EFM32G880F32，EFM32G880F64，EFM32G880F128。具有32/64/128KB三种可选的flash闪存存储，便于工程师快速擦写程序，8/16KB的RAM运存，多达86个普通I/O管脚。主要用于智能配件、报警和安全系统、工业和家庭自动化等领域。

新产品发布时间 : 2018-10-28