【应用】待机电流低于1uA的蓝牙低功耗MCU，智能按摩仪最佳选择

时间： 2019-08-30 来源：世强作者：凡尘

上班一族由于工作节奏较快，长时间保持同一姿势，经常会出现腰部、肩颈等部位疼痛，一种可以缓解疼痛症状、体积小巧和使用方便的脉冲按摩仪逐渐风靡，受到上班族的热捧。智能按摩仪采用超小型、低功耗MCU作为主控，使产品更加智能、灵巧和便携，同时具有更长的工作时间。

如下为智能电子按摩仪产品电路框图，采用单片机用于产品控制核心，通过蓝牙和手机通信互联，利用手机APP设置按摩的模式和强度等控制信息。单片机接收到控制信息后发出脉冲信号，驱动脉冲电路工作，产生脉冲电流，达到按摩效果。按摩仪采用脉冲电流模拟按摩效果，低频脉冲有一定的幅值，但是占空比很低，越低的脉冲占空比按摩效果越强烈，因此整个系统工作在较低的功耗状态，运行电流可以低于10mA，用于整个系统的控制单片机需要满足低功耗运行，这样可以延长产品的续航时间。

图1：智能按模块产品框图

而世强代理的瑞萨推出的的RL78/G1D系列MCU完全满足智能电子按摩仪超小型、低功耗的需求。瑞萨RL78/G1D系列MCU采用超低功耗单片机RL78内核，运行电流为70uA/MHz，STOP模式下待机电流低于1uA。此外，RL78/G1D集成了蓝牙通信功能，支持BLE V4.1协议，提供了智能按摩仪的单芯片解决方案。RL78/G1D内置蓝牙模块采用GFSK调制模式，支持TDMA/TDD调频功能；内置AES硬件引擎，降低了MCU负载；RF电源管理单元能实现功耗智能控制。内置蓝牙模块射频发射电流为4.3mA（0 dBm 输出），接收电流为3.5mA。RL78/G1D系列产品采用了射频适应技术，很好地解决了通信距离与产品功耗之间的矛盾，同时RL78/G1D内置了天线，简化了天线的电路设计，这样不需要外部部件，可以简化终端产品成本。

瑞萨RL78/G1D还集成了丰富的模拟外设资源，定时器阵列单元TAU，每个16 位定时器被称为一个通道，可用作独立的定时器。另外，两个或更多"通道"可用来构建一个高精度的定时器，构建脉冲发生器和脉冲捕捉测试等功能。TAU通过多通道组合，产生按摩仪所需要的脉冲序列，简化软件设置，提供控制精度。

RL78/G1D片上具有8通道10位分辨率的ADC模块，可以采集变化的外界模拟信号，集成了内部电压参考源。可以通过ADC检测人体连接状态转换的模拟电压信号，判断按摩仪和人体皮肤是否接触良好，从而触发按摩仪开始工作。同时还可以利用ADC检测电池电量，控制电池充放电管理，对于电池工作起到安全保护作用。仪芯片内部具有温度传感器可以帮助客户判定环境温度，以节省系统整体成本。

下图是RL78/G1D内部功能模块框图，单芯片即可实现了智能按摩仪控制方案。

图2：RL78/G1D功能模块框图

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