Silicon Labs32位MCU＆SGMICRO电源管理芯片实现低功耗通用智能锁方案
智能锁是区别于传统机械锁，在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化的锁具，智能锁在实现控制时，对功耗以及锁舌控制的可靠性有严格的要求。本文将介绍一个具备低功耗、电池寿命长、加密性好、安全等级高、成本低的优势的通用智能锁方案，该方案可用于家居门锁、箱包锁等应用领域的低功耗长寿命智能锁设计。
图一：通用智能锁方案电路框图
处理运算单元
智能锁应用中，必须兼具高性能和低功耗，处理运算模块推荐采用SILICON LABS公司的32位MCU EFM32ZG210,EFM32ZG210采用ARM Cortex-M0+内核，高性能，低功耗，工作频率高达24MHz,有24个通用I/O引脚工作电压范围可在1.85V到3.8V之间，运行功耗为114μA/MHz，睡眠模式下功耗为46μA/MHz，功耗极低，可延长电池使用时间。此外，智能锁中需要采用封装尽量小的产品，EFM32ZG210封装类型为QFN32，尺寸极小，仅为6×6mm，非常适合在使用在智能锁中。
人机交互单元
在智能锁的人机交互单元中的触摸按键模块设计中，同样需要满足低功耗及小尺寸的要求。此模块推荐采用Silicon Labs公司推出的CPT112S电容触摸控制器，CPT112S支持12个触摸按键，可以满足智能锁的0到9及*、#按键的需求。工作模式下电流为180μA，在Sleep模式开启 12 路触摸按键时的电流仅为0.95uA，功耗极低。封装采用QFN20封装，尺寸大小为3mm×3mm，尺寸小，功耗低。
电源管理单元
在智能锁电源管理单元中，LDO的选取需要考虑提高电池效率以及降低电池功耗。推荐采用SGMICRO公司的LDO SGM2019，电源管理芯片SGM2019的输入电压范围为2.5~5.5V，输出电压范围为 1.2V~5.0V，输出电压精度±2.5%，最大输出电流可达300mA。最小压差仅 270mV，其对地引脚电流仅 100uA，输出电压噪声仅30μVRMS，其电源抑制比可达74dB，有很小的SOT-23-5和SC70-5封装，满足小体积需求。
控制单元
控制单元推荐采用SGMICRO的电机驱动芯片SGM42600，具有两个H桥驱动器，电源管理芯片SGM42600能够驱动两个直流电机或一个双极步进电机。具有低功率睡眠模式，输出电流高达 1.5A，满足低功耗需求。可以提供2.7V至24V的电压，并且提供了PWM 电流调节及限制和故障输出显示功能。
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