时间:2025/12/25 14:14:21
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SH8M13TB是一款由芯海科技(CHIPSEA)推出的高精度、低功耗的专用计量SoC(System on Chip),主要面向智能水表、气表等工业计量领域。该芯片集成了高性能的24位Δ-Σ ADC、低功耗MCU内核、实时时钟RTC、LCD驱动、低电压检测模块以及多种通信接口,具备高度集成化和高可靠性特点。SH8M13TB专为电池供电的长期运行设备设计,支持超低静态电流,在待机模式下可实现微安级甚至更低的功耗,满足NB-IoT或LoRa远传表计对长寿命、高稳定性计量核心的需求。其内置的专用计量算法引擎可实现对流量信号的高精度采集与处理,适用于旋翼式水表、超声波水表等多种计量场景。芯片采用QFN封装,工作温度范围宽,适应严苛的工业环境。
核心处理器:8位RISC MCU
ADC类型:双路24位Δ-Σ ADC
ADC采样率:可配置,最高达4kHz
系统时钟:内部RC振荡器(16MHz)及外部32.768kHz晶振输入
工作电压:1.8V ~ 5.5V
工作温度:-40°C ~ +85°C
封装形式:QFN32
Flash容量:8KB
RAM容量:1KB
通信接口:UART、I2C、SPI
LCD驱动:支持最多4×32段码式液晶显示
定时器:多个16位定时器,支持捕获/比较功能
低功耗模式:支持睡眠、深度睡眠等多种省电模式,待机电流<1μA
实时时钟RTC:内置带日历功能的RTC,支持闹钟中断
内置LDO:提供稳定的内部电源管理
SH8M13TB的核心优势在于其针对智能计量应用的高度集成与优化设计。首先,其内置的双通道24位Δ-Σ ADC能够实现对微弱模拟信号的高精度采集,特别适用于传感器输出信号极小的超声波换能器或霍尔感应元件。ADC具备可编程增益放大器(PGA)、数字滤波器和自动校准功能,确保在不同环境温度和长期运行条件下仍保持良好的线性度与稳定性。其次,芯片集成了专用的计量协处理器,可运行片上固化的流量计算算法,减轻主MCU负担,提升整体响应速度与能效比。
在功耗控制方面,SH8M13TB表现出色。它支持多级低功耗管理模式,包括主动模式、睡眠模式和深度休眠模式。在深度休眠状态下,仅保留RTC和部分中断唤醒功能,整颗芯片的电流消耗低于1微安,配合大容量电池可实现长达十年以上的使用寿命,完全满足智能表计免维护的设计要求。此外,芯片内置的电源管理系统包含LDO稳压器和低压检测电路,能够在宽电压范围内稳定工作,并及时上报低电量状态以触发预警机制。
通信与外设接口丰富也是该芯片的一大亮点。除了标准的UART、I2C和SPI接口用于连接无线模块或外部存储器外,还集成了段码式LCD驱动电路,支持直接驱动低功耗显示屏,减少外围器件数量。RTC模块不仅提供精确的时间基准,还可作为周期性唤醒源,实现定时数据采集与上报。芯片还具备较强的抗干扰能力,通过了多项EMC测试,适用于电磁环境复杂的现场安装场景。整体而言,SH8M13TB是一款专为智能表计量身打造的高可靠性、长寿命、低成本解决方案核心芯片。
SH8M13TB广泛应用于各类智能计量仪表中,尤其是在智能水表、智能气表、热量表和智能流量计等领域表现突出。在智能水表应用中,该芯片可用于旋翼式水表的脉冲采样与累计计算,也可用于超声波水表中的差分时间测量与流量演算。其高精度ADC和内置算法能够有效识别微小流量并防止倒流误判,提升计量准确性。在智能气表中,SH8M13TB可结合MEMS流量传感器实现燃气用量的精准监测,并通过低功耗设计保障电池长期运行。此外,该芯片还可用于带有本地显示功能的仪表,利用其LCD驱动能力实现用水/气量、剩余金额、报警信息等内容的直观展示。
由于支持多种通信接口,SH8M13TB可轻松对接NB-IoT、LoRa或GPRS等远程通信模块,实现数据自动上传至云端平台,支撑智慧水务、智慧燃气系统的建设。同时,其丰富的GPIO资源允许接入阀门控制电路,实现远程开关阀操作,增强系统的智能化水平。在工业自动化领域,该芯片也可用于小型流量监控终端,作为边缘侧的数据采集节点。得益于其宽温工作范围和高抗干扰性能,SH8M13TB适用于户外暴露安装、潮湿环境或振动场所,具有很高的环境适应性。总之,凡是对精度、功耗和可靠性有较高要求的电池供电型计量设备,均可考虑采用SH8M13TB作为主控芯片。
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