【芯方案】华普微CMT2189D系列动能芯片成功量产落地智能马桶无线遥控方案

自发电无线遥控设备，是将手按开关或按键产生的微量动能、通过能量采集模组转化为电能供给控制器工作，再把控制信号通过无线射频发射出去控制其他设备工作。能量采集转换模组目前主要有微型发电机（闭合导线去切割磁感线）和压电生电2种方式（如下图）。前者产生的电量较多、成本高，做成的自发电遥控开关也较贵，后者产生的电量较少、很便宜，硬件结构和软件设计需更多考量。

用这种方式做成的无线遥控器尤其是遥控开关，在智能家居中的优势明显：

布线，免凿墙，易安装，节省材料人工成本；

无需电池，节能环保；

不需固定位置，在信号范围内自由放置或贴装；

无源供电，防触电，安全级别高

自发电无线遥控设备（开关/遥控器）是一种不需用电池或市电能源的无线发射设备，降低了电池污染和减少了布线，便于打造绿色简洁的智能家居系统，助力节能减排。

智能马桶方案应用&电路框图

针对于自发电无线遥控设备，华普微推出了微能量收集无线发射芯片CMT218x，CMT2119A、CMT215x等，搭配接收芯片CMT221x系列一起使用，该无线发射芯片比较适于开关/按键较少的应用场合。近日，CMT2189D已成功在某智能马桶品牌厂商量产落地。 在智能马桶简易型自发电遥控器（动能开关）上选用CMT2189D, CMT2119A, 
CMT2150A等；功能遥控器的功能按键多、用电池供电，选用CMT2119B；接收端一个接收需对二个发射，可选用CMT2219B解调遥控信号输出给主控板，如下图：


微能量收集无线发射芯片 CMT2189D， 内嵌增强型1T-8051内核的低功耗SoC RF发射器：该系列芯片支持27～960MHz，OOK调制或(G)FSK调制的无线发射功能。

* 高效端 PA，输出功率可调范围 0~+13dBm，+13dBm发射时仅需18mA
* 8 kB OTP 程序存储体和12 kB ROM（用于存储API函数库）
* 用单线（1-WIRE）在线仿真功能，用户可通过专用1-WIRE调试器把目标调试代码直接下载到片内PRAM中运行，调试非常便捷；而不像传统OTP芯片无法支持在线仿真，需要特定仿真器，调试非常麻烦
* 内置AES-128加速器和真随机数产生器（TRNG），并提供 32位序列号（ID），* 非常合适用于发射信息需要进行加密等遥控或主动RFID场合
* 支持双时钟运行架构，系统运行内部高速时钟的同时，可以采用内部低功耗RC振荡进行低功耗定时唤醒模式
* 内置12位高精度高速SAR-ADC，适用于传感器的无线采集场合

微能量收集无线发射芯片CMT2119A的主要特点：

免可上位机软件配置参数，操作简单且人性化，节省MCU配置时间

高次谐波余量充足，轻松通过欧美各种安规认证

可软件设置不同频率，无需更换晶体，外围原件少

频率范围：240~480 | 240～960MHz，穿墙能力强

调制模式：(G)FSK | OOK，(G)FSK

速率：0.5～30Kbps(OOK)/0.5～100Kbps(FSK)

输出功率：-10～+13dBm，支持软件设置

低电压：1.8～3.6V

工作电流：15.5mA (+10dBm、50% duty cycle\9.6Kbps)

小封装：SOT23-6
 

微能量收集无线发射芯片CMT2150A的主要参数：

频率范围：240～480MHz支持软件设置

调制模式：OOK

速率：0.5～30Kbps

输出功率：-10～+13dBm支持软件设置

功率调节步进：1dBm

二次谐波：315M\+13dbm：-60dbm 434M\+13dbm：-52dbm

三次谐波：315M\+13dbm：-65dbm 434M\+13dbm：-60dbm

工作电压范围：1.8～3.6V

工作电流：12.4mA (+10dBm、50% duty cycle\9.6Kbps)

睡眠电流：20nA

4种按键模式：轻触、翻转、矩阵、PWM

按键特殊功能：按键延时发送或周期性发送

低电报警功能：低电压1.7~2.8V可设置，0.1V步进，LED闪烁指示

学习模式：支持

晶体：26MHz +/-20PPM

晶体负载电容：12～20PF支持软件设置

锁频方式：动态锁频

烧写次数：100万次

温度范围：-40～+85℃

通信模式：编码INPUTx8KEY

芯片封装：SOP-14

芯片尺寸：8.65*6*1.75mm

更多应用场景

除了智能马桶遥控器，以下应用场景的遥控都可采用自发电遥控方式，接入网关后，可以拓展更多的智能家居使用场景：无线灯光照明、无线门铃、遥控卷帘门窗、遥控风扇、智能插座等。