海速芯低功耗8位MCU TM52F1376在智能电源板上的应用

智能电源板（主从插座智能控制）是一种非常流行的家用电器。它专为智能设备设计，通常还带有USB接口可以直接为智能设备充电，较于传统的国标五孔电源板，新型智能电源板在外观、性能上做了更多的改进。

 

大部分智能电源板将传统国标五孔插孔与USB接口融为一体，提升空间利用率与工作效率，使其更符合当代人的使用习惯。当连接到主插座的设备开启或关闭时，MCU可自动打开或关闭连接到从属插座的设备的电源，通过这种方式实现家用电器的联动和节省电能等优势。它广泛应用于所连接设备的智能联动控制，如带外围设备的主机、带机顶盒和路由器的电视等家用电器。

 

针对当前市面智能电源板产品效率低、功耗高等弊端，本文提供了一种基于8位MCU的智能电源板应用方案，所选的主控芯片是海速芯低功耗8051架构的8位MCU TM52F1376。

 

示意图
首先，介绍本设计的主要电气参数：额定输入电压为220VAC，额定电流为10A，额定功率不超过2000W。符合市面上通用电源板的参数标准，具有良好的通用性；其从属插座电源ON-OFF控制方法为继电器控制，ON-OFF延迟设置不超过100ms，以实现较快的控制响应。硬件设计：本方案的硬件设计主要包含以下几部分电路：电源电路、从电源控制电路（继电器驱动）、能量计量电路、主电源控制电路（继电器驱动）。
设计中有一个低成本的RC降压电路，可将220VAC电压转换为24VDC电压，然后将其提供给继电器。此外，降压电路将24VDC电压降至5VDC电压，然后将其提供给MCU和低成本单相有功电能计量芯片；设计中包含两个单继电器。一个控制主出口电源，另一种是控制为所有从属插座供电。电能计量芯片检测主电源插座中设备的有功功率，并通过脉冲将能量信号发送给TM52F1376。TM52F1376接收脉冲并计算控制继电器的功率值，既提高了工作效率，也降低了产品功耗。得益于TM52F1376的紧凑型封装，可大幅降低PCB空间，从而降低产品设计尺寸；同时，TM52F1376微控制器实现了业内较低的电流消耗（CPU：2.6mA/Hz，待机：23uA@5V；5.5uA@3V），在智能电源板设计应用时，能够显著降低产品对电能的消耗。软件设计：整个系统的任务如下：复位/初始化任务，空闲任务，测量超时任务，测量数据处理任务，从控制任务，异常处理任务。海速芯TM52F1376微控制器主要特点：●标准8051指令集，快速的机器周期指令执行比传统8051快六倍●FLASH程序存储器16K字节闪存程序存储器支持ICP(在线编程)或ISP(在系统编程)的闪存程序码在IAP(在应用编程)模式可以作为EEPROM，以字节的方式存取程序码保护功能内建IAP防死机看门狗模式至少1,000次的擦写次数至少10年的数据保存时间●128字节EEPROM数据存储器至少5万次的擦写次数至少10年的数据保存时间●总计512字节SRAM(IRAM+XRAM)●4种系统时钟类型选择，8051标准定时器，15位Timer3●最大30可编程I/O引脚●独立的RC振荡看门狗定时器●工作温度范围–40℃~+85℃