【应用】广芯微提供电动车仪表盘及PKE完整解决方案，内置低功耗8位MCU，待机时间达2年以上

时间： 2022-12-06 来源：广芯微电子

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电动自行车越来越成为人们短途日常出行必不可少的工具。电动车的仪表盘现在越来越多跟PKE或者RKE方案等防盗器方案结合在一起。

广芯微应用自身的低功耗高性能MCU、优秀的125kHz低频接收SOC芯片、低成本高性能的ASK发射和ASK接收芯片给客户构造了性能优越，性价比高的电动车仪表盘及PKE完整解决方案。

该方案的仪表盘主机部分控制器是一个低功耗高性能的8位MCU——UM8004，通过SPI总线驱动LCD驱动芯片及显示器。该MCU通过广芯微的驱动芯片UM12020D驱动125K的天线，发射出125KHz的信号；其高频接收端应用UM2004，是一个低成本低功耗高性能的ASK接收芯片。

该方案的钥匙端主芯片是UM2082F08，是工作电流在2.5μA的极低功耗的SOC。其433MHz高频发射芯片是UM2003，是一颗低成本高性能的ASK发射芯片。应用该方案，其待机时间可以达到2年以上。该方案性能优越，极具性价比。

仪表盘主控：

8位低功耗MCU UM8004

产品特性：

超低功耗：1.1μA@3.0V DeepSleep+定时唤醒模式；
处理器：8位高性能8051内核，单周期指令，硬件乘法器/除法器；
存储器：32KB Flash+1KB EEPROM，1KB+256B SRAM；
时钟：主频24MHz，内置24MHz高速和38KHz低速时钟；
定时器：2路带死区和刹车功能的Gtimer 、1个LPTIMER（支持输入捕获及PWM）、1个WDT；
外设接口：17个GPIO 、9路PWM、4路UART、8路12位SAR ADC、SPI、I2C、BEEPER；
免板级器件设计：内置ROSC/LDO/POR，免去外置晶振/LDO/复位电路；
安全：硬件防抄板设计、LVD/LVR防死机设计、HRNG、CRC、唯一UID；全新的加解密方案，密钥客户可配置，完善的HEX保护方案；
电气参数：2.5~5.5V，-40~105℃，ESD 8KV（HBM）
封装形式：QFN20，TSSOP20

仪表盘主控PKE：

低频发射驱动芯片UM12020D

低待机电流（小于0.1μA）
低导通内阻MOSFET功率开关管

采用MOS工艺设计功率管

1200毫安通道功率管内阻0.35 Ω，200毫安通道功率管内阻0.31Ω

特定条件下VCC可以悬空

输入信号最低高电平电压大于2.4V

较小的输入电流

集成约15K对地下拉电阻，VCC正常连接，3V驱动信号平均200μA输入电流，VCC悬空，3V驱动信号平均350μA输入电流

内置带迟滞效应的过热保护电路（TSD）
电气参数

逻辑和控制电源电压VCC：1.8V~5V，功率电源电压VDD：2~9.6V

工作温度：-20℃~85℃，ESD保护：3KV（HBM）

钥匙方案：

UM2082F08 125kHz低频唤醒接收SOC

低频无线唤醒

三个独立天线通道：X/Y/Z 轴

载波频率：30kHz~300kHz

最远唤醒距离：大于10m

接收灵敏度：<70μVrms

数据率：1kbps~8kbps

三通道间歇运行模式：2.1μA

8位高性能8051单片机

RAM：Idata 256B，Xdata 2KB

32KB eFlash：0.59μA@3.0V DeepSleep+定时唤醒，低速时钟运行，

PWM：4路16位PWM输出（含LPTimer中1路）

UART：2个增强型串口UART0/UART1

ADC：8 通道12位SAR ADC，1Msps采样速率

I2C：主/从模式，速率400Kbps（max）

SPI：1 路，主/从模式，Mode0/1/2/3协议，最高速率12Mbps

GPIO：最大11个，内置上/下拉可配置

封装：QFN-20 3x3mm

电压：2.0~5.5V

工作温度：-40~105℃

FSK方案：

UM2001 FSK/ASK发射芯片

频率范围：200MHz~960MHz
调制方式：(G)FSK，OOK
数据率：0.1~300kbps
支持NRZ、曼彻斯特、数据白化
支持AGC/AFC
支持FEC
标准四线SPI或三线SPI，速率最高16Mbps
支持外部复位
128字节的发射FIFO
芯片内部集成了高效率的BUCK DCDC转换器
符合FCC、CE、KCC等认证测试
发射功率：-20dBm~+20dBm，1dBm的可调发射功率步径
发射电流：

18mA@10dBm

26mA@13dBm

55mA@17dBm

85mA@20dBm

QFN20 4x4的封装
工作电压：1.8V~3.6V
工作温度：-40℃~85℃
ESD保护：2KV（HBM）

UM2002 FSK/ASK接收芯片

频率范围：200MHz~960MHz
调制方式：(G)FSK, OOK
数据率：0.1~300 kbps
支持NRZ、曼彻斯特、数据白化
支持RSSI准确检测，1dB检测精度
支持AGC/AFC
支持FEC
标准四线SPI或三线SPI，速率最高16Mbps
支持外部复位
支持直通模式和包模式两种通讯方式
128字节的接收FIFO
灵活的数据包配置，兼容市场上大部分射频芯片的包格式。
芯片内部集成了定时唤醒器（duty cycle）
芯片内部集成了高效率的BUCK DCDC转换器
符合FCC、CE、KCC等认证测试
接收灵敏度

-130dBm@0.1kbps

-125dBm@0.5kbps

-120dBm@1.2kbps

-113dBm@10kbps

-100dBm@250kbps

最大输入信号功率+10dbm
邻道抑制比第一邻道为-41dbc
镜像抑制比为-40dbc
同频干扰为-9dbc
10MHz阻塞-72dbc
接收电流：

BUCK模式：6.5mA

非BUCK模式：11mA

QFN20 4x4的封装
工作电压：1.8V~3.6V
工作温度：-40℃~85℃
ESD保护：2KV（HBM）

ASK方案：

UM2003高性能ASK/OOK发射芯片

UM2003是一款高性能，易于使用的单芯片ASK发射器IC，适用于300至450MHz频段的远程无线应用。该发射器芯片是能真正做到“数据输入，天线输出”的单片器件。

功能特点

完整的UHF发射器
频率范围300MHz到450MHz
ASK/OOK调制下，数据速率达到10kbps
输出功率达到+14.5dBm
外部零件数量少
使用晶体或陶瓷谐振器
单端晶振
掉电模式和唤醒功能，以降低功耗
电气参数：

工作电压：2.0V~3.6V

工作温度：-40℃~85℃

UM2004高性能低功耗ASK/OOK接收芯片

UM2004是一款低功耗、高性能、即插即用型 OOK 射频接收器，

功能特点

频率范围：300MHz~480MHz
接收灵敏度：-109dBm（1Kbps）
数据率范围：1~5Kbps
低功耗：5.3mA@3.3V（315MHz）
关断电流<0.1μA
电气参数：

工作电压：2.5V~5.5V

工作温度：-40℃~85℃

2.4G方案：

UM2052 低功耗2.4G收发芯片

完全集成的合成器
无外部循环文件管理器
接受低成本±60ppm 16MHz晶体
协议引擎：

1至32字节动态有效负载长度

自动数据包处理及事务处理

电源管理：

集成电压调节器

1.9至3.6V电源电压范围

空闲模式，启动时间快，可实现高级电源管理

2μA睡眠模式

40μA待机模式

主机接口：

3/4针硬件SPI

最大8Mbps

1个独立的32字节TX和RX FIFO

支持BLE广告包

支持长数据包模式（最大255字节）

常见的RX和TX接口

GFSK/FSK 调制

1M和2Mbps的空中数据速率

1MHz非重叠信道间距，1Mbps

2MHz非重叠信道间距，2Mbps

发射器：

可编程输出功率：-34~+8dBm

15mA功耗在0dBm输出功率情况

接收器：

快速AGC，用于改善动态范围

集成通道滤波器

17毫安接收电流（2Mbps）

-87dBm灵敏度在2Mbps时

-91dBm灵敏度在1Mbps时

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