武漢芯源半導(dǎo)體CW32F030K8T7在即熱式熱水器的應(yīng)用介紹

隨著智能家居技術(shù)的不斷進(jìn)步，即熱式熱水器作為現(xiàn)代家庭中的重要組成部分，正逐漸向智能化、節(jié)能化方向發(fā)展。本方案通過采用武漢芯源半導(dǎo)體的CW32F030系列單片機(jī)，以其高性能、超強(qiáng)抗干擾等特性，為即熱式熱水器的智能化提供了理想的解決方案。

即熱式熱水器的智能化需求

即熱式熱水器需要快速響應(yīng)用戶的用水需求，同時(shí)保證水溫的恒定和安全。智能化的即熱式熱水器應(yīng)具備以下特點(diǎn)：

快速加熱：能夠在短時(shí)間內(nèi)提供所需溫度的熱水。

溫度控制：精確控制出水溫度，避免燙傷或能耗浪費(fèi)。

節(jié)能高效：根據(jù)用水習(xí)慣自動(dòng)調(diào)節(jié)功率，減少能源消耗。

安全保護(hù)：具備漏電保護(hù)、過熱保護(hù)等安全功能。

CW32F030K8T7在即熱式熱水器的控制說明

圖：CW32F030K8T7在即熱式熱水器的控制板

1、硬件要求

加熱器參數(shù)：AC 220V 3KW;

吸水泵參數(shù)：DC 12V 功率40W 水壓0.8Mpa 水流4L/Min；

2.按鍵功能說明

2.1：按“+”或“－”鍵可對設(shè)定溫度進(jìn)行設(shè)置。每按一次“+”鍵，數(shù)值增加 1；每按一次“－” 鍵，數(shù)值減少1。若持續(xù)按住“+”鍵或“－”鍵 2 秒鐘以上，數(shù)碼管的數(shù)值則以 3/S的頻率快速增加或減少，設(shè)定完后閃爍顯示設(shè)定溫度，無操作3S后靜止顯示當(dāng)前的水溫?！?”或“-”鍵只能單向設(shè)置，即：按“+”鍵只能增加；按“—”鍵只能減少。

溫度設(shè)置范圍：攝氏溫度設(shè)置值：25～55℃。（控制精度要求±1℃）

2.2：同時(shí)長按“+”“－”鍵 3—5 秒，關(guān)閉加熱功能,數(shù)碼管顯示OF;再次同時(shí)長按“+”“－” 鍵3—5 秒，開啟加熱功能,數(shù)碼管顯示當(dāng)前水溫。長按：消除濾芯清洗報(bào)警，同時(shí)計(jì)時(shí)清零。

3.控制要求

3.1 接通電源自檢，如果有效，蜂鳴器發(fā)出“嘀”的一聲，數(shù)碼管自動(dòng)顯示“--”；

3.2 程序里面有累計(jì)運(yùn)行30小時(shí)后濾芯清洗警報(bào)功能，長按“+”鍵 3—5秒，消除濾芯清洗報(bào)警故障代碼。

3.3 當(dāng)設(shè)置溫度高于當(dāng)前水溫時(shí)，加熱功能開始加熱；當(dāng)水溫加熱到設(shè)定溫度后加熱功能關(guān)閉，吸水功能正常工作。

圖：CW32F030K8T7在即熱式熱水器的電路圖

CW32F030K8T7在即熱式熱水器的應(yīng)用優(yōu)勢

1. 系統(tǒng)特性優(yōu)異

● ARM? Cortex?-M0+ 內(nèi)核；最高主頻64MHz；

● 工作溫度：-40℃ 至 105℃；寬壓供電：1.65V 至 5.5V；

CW32F030C8T7基于ARM Cortex-M0+內(nèi)核，提供高達(dá)64MHz的處理速度，能夠快速處理加熱元件的控制信號，確保熱水器能夠迅速響應(yīng)并提供熱水。

2.內(nèi)部資源豐富

●支持25路I/O接口；

●12位高精度ADC，±1 LSB，最高1M SPS轉(zhuǎn)換速度；

●三路低功耗UART，支持小數(shù)波特率；

●兩路SPI 接口 12 Mbit/s；

●兩路I2C 接口 1 Mbit/s；

●16位高級控制定時(shí)器，支持6路捕獲/比較通道和3對互補(bǔ)PWM輸出，死區(qū)時(shí)間和靈活的同步功能；四組16位通用定時(shí)器；三組16位基本定時(shí)器；窗口看門狗定時(shí)器；獨(dú)立看門狗定時(shí)器；

圖：CW32F030K8T7在即熱式熱水器的應(yīng)用框圖

CW32F030C8T7有著豐富的外設(shè)接口，配備了多路UART、SPI、I2C等通信接口，同時(shí)，其高精度的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）可以實(shí)時(shí)監(jiān)測水溫，實(shí)現(xiàn)對溫度精確控制，采用高性能的溫敏電阻實(shí)時(shí)采集熱水器內(nèi)水溫，將溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘査虲W32F030C8T7單片機(jī)處理后，在數(shù)碼管進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

通過PWM（脈寬調(diào)制）信號精確控制加熱功率，保證出水溫度的恒定。

內(nèi)置的看門狗定時(shí)器和多種安全保護(hù)機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)過溫保護(hù)、干燒保護(hù)等，確保即熱式熱水器在各種異常情況下的安全運(yùn)行。

3. 超強(qiáng)抗干擾

● HBM ESD 8KV；MM ESD、CDM ESD、Latch up@105℃全面達(dá)到JEDEC較高等級；

● EFT 4KV，IEC61000-4-4 Class:4(Power)/4（IO）；

圖：截取CW32在蘇軾宜特的部分測試報(bào)告