随着智能家居的到来,通过传感器+ADC+算法的模块组合,将外界信息模拟量转换为数字量,再辅以云端分析处理,可以延伸出非常多的创新功能与智能体验。
家电称重模块便是该背景下出现的一个有趣产物。
称重带来的家电体验升级
最早带有称重功能的产品,大多是一些厨房秤、口袋秤、人体秤等衡器类产品;而称重模块与家电的结合,带来了新的“化学反应”:更多的重要信息得以采集,反馈给用户或者云端,使家电的控制更加科学与高效,最终提升生活质量。
● “科学”生活:比如烹饪类家电,内嵌称重模块后,可以根据食物的重量自行调整功率,创造出更加科学的温度-时间曲线,同时还可以提供科学准确的食物调配比例。又比如,电饭煲+称重,可以根据大米的重量给出科学的添水参考,还可以基于水米重量控制功率,让煮出的米饭口感更佳;而在洗衣机内增加称重功能,可以给出合理的衣物清洁剂指标。
● “健康”生活:在一些厨用储存与功能单一的烹饪类家电(如榨汁机、烤肉机)中,嵌入称重模块,可以量化食物,结合云端处理,进而获得该类食物的各类元素摄入量,从而获取个人饮食习惯报告,依据分析结果与建议保证健康饮食。
● “高效”生活:在冰箱中加入称重功能,并提前做好食物分类,可以快速获取当前家里食材的储存余量,并通过移动端进行提醒与电商购买,使生活更加便捷高效。美的智能冰箱就是个典型的例子。
图1:称重模块助力家电升级
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尽管家电+称重已经逐渐成为市场趋势,不过对于大多数企业,尤其是中小型家电企业而言,当前产品的智能化研发仍需投入不少时间及人力成本,在搭乘智能家居热潮快速上市的前提下,低门槛、短周期非常重要。
可配置称重与标定规格的CS1270是芯海科技一款专门针对家电称重推出的专用芯片,带有标准的四线SPI, UART, IIC 通讯接口。
值得一提的是,由于每台具有称重功能的设备在出厂时,都需要进行标定,但标定的重量、标定的端点往往根据传感器与实际项目需求而定,很难做到统一,往往需要投入工程师的精力单独对称重模块进行开发。
而免开发的CS1270可以通过通讯协议设定两端或者三端标定,同时支持通过通讯协议灵活地设置标定规格,完全不需要二次开发,有效免去客户在称重模块的开发投入,大大减少了整个产品的开发周期。
图2:CS1270的典型应用
在通讯协议中,与CS1270主控通讯的MCU只需要发送三条指令便可完成所有称重相关操作,包括重量标定,重量查询和重量置零。另外,如图2所示,在CS1270的典型应用中,电路所需的外围元器件非常少,仅需要7个贴片电容接口。
AD精度方面,CS1270内置自主研发的24bit高精度Σ-Δ型ADC,有效位最高可达19bit(不带符号位)。目前厨房秤用的称重传感器输出灵敏度一般在0.5mV/V~1.5mV/V,而CS1270内置的ADC分辨率高达198nV,远高于称重传感器的输出灵敏度,能够准确识别传感器的变化状态,为整个称重系统提供了非常好的硬件基础。
而在称重算法方面,CS1270的高精度ADC配合芯海科技自主研发的高精度称重算法,使得整个称重系统能够拥有优异的抗蠕化与抗老化作用,使整个称重系统更加精准。
芯海科技14年来专注于高精度模数转换芯片的研发,目前在该领域已达到国际先进水平,处于国内领先水平,在衡器IC市场占有率高达60-70%。 凭借多年自主研发经验与高市场占有率,使得芯海科技在称重领域有着非常丰富的市场资源与技术积累,有效针对智能家居客户,打造了一条以芯海科技为枢纽,连接传感器厂商与家电厂商的生态链条,从传感器选型推荐到称重应用方案,芯海科技可以提供整套解决方案,极大便利客户的整体项目开发。
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