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航顺HK32M070电钻解决方案:驱动未来,掌控无限可能

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作者:

航顺芯片

来源

航顺芯片

2025年04月11日

一、市场规模与增长:电动工具行业持续扩容,电钻需求强劲

全球电动工具市场规模近年来保持稳定增长,2023年市场规模已达288.5亿美元,预计2024年将突破304.9亿美元,年复合增长率达6.9%。中国市场表现尤为亮眼,2023年电动工具销售规模达200.8亿元,同比增长6.9%,预计2024年将突破214.7亿元。其中,电钻作为核心品类,占据重要市场份额,尤其在建筑、工业制造、家庭装修等领域需求旺盛。手持式电钻市场2023年全球规模已达数百亿元,无线锂电钻因便捷性成为增长主力,年增速超15%

未来,随着智能家居普及、新能源基建加速(如光伏安装、储能设备维护),电钻市场将迎来新一轮增长机遇。此外,工业4.0推动电钻向高精度、智能化升级,进一步拓宽高端应用场景。

二、市场应用:多场景下的电钻身影

航顺HK32M070 MCU赋能的电钻解决方案,可广泛适配以下场景:

工业制造:汽车装配、金属加工等高强度作业,需高扭矩、长续航电钻支持。

建筑施工:混凝土钻孔、钢结构安装等场景,依赖耐冲击、高可靠性的专业电钻。

家用DIY无线便携设计满足家庭装修、家具组装等轻量级需求,用户体验更友好。

新能源领域:光伏板安装、储能设备维护等新兴场景,需适应复杂环境的智能电钻。

三、方案核心优势:卓越性能,脱颖而出

航顺推出HK32M070电钻解决方案较传统方案噪音低、效率高、扭矩平稳,成本优势明显,控制方式灵活,电机兼容广泛,提供完整解决方案。

  • ARM Cortex-M0内核,主频高达64MHz
  • 内置12位ADC,2路比较器,2路运放及PGA等
  • 优化的无感启动算法,100%启动成功
  • AD比较器联动机制,更低的运行速度,更准确的高速换向,效率更高
  • 低速持续输出大扭矩,堵转时仍能保持最大扭矩持续输出
  • 具备电量指示、故障指示、高低档切换、反转零扭矩自停、正反转切换、工作照明、电池温度检测功能
  • 具备输入过欠压保护、过流保护,过温保护、相间短路保护、缺相保护、堵转等保护功能求

 

产品系统框图

 

电钻实物图


 

电钻电路板


 

航顺HK32M070系列MCU主要规格

  • CPU 内核
  • ARM® Cortex®-M0
  • 最高时钟频率:64MHz
  • 24 位 System Tick 定时器
  • 工作电压范围
  • 单电源域(主电源 VDD):2.2V~5.5V
  • 工作温度范围:-40°C ~ +105°C
  • 典型工作电流
  • 运行模式(Run

      - 2.01mA@5V@8MHz

      - 4.28mA@5V@64MHz

  • 睡眠模式(Sleep

      - 1.16mA@5V@40kHz

      - 2.01mA@5V@8MHz

      - 2.13mA@5V@64MHz

  • 停机模式(Stop

      - 正常停机模式(Normal):0.19mA@5V@40kHz

      - 低功耗停机模式(Low-Power):0.04mA@5V@40kHz

  • 存储器
  • 32 Kbyte Flash

      - CPU 主频不高于 24MHz 时,支持 等待总线周期访问 Flash

      - Flash 具有数据安全保护功能,可分别设置读保护和写保护。

  • 4Kbyte SRAM
  • 时钟
  • 片内高速时钟(HSI):8/64MHz
  • 片内低速时钟(LSI):40kHz
  • GPIO 外部输入时钟:≤ 32MHz
  • 复位
  • 外部引脚复位(NRST 引脚)
  • 选项字节装载器复位
  • 窗口看门狗计数终止(WWDG 复位)
  • 独立看门狗计数终止(IWDG 复位)
  • 电源复位(POR/PDR/BOR
  • 软件复位(SW 复位)
  • GPIO 端口
  • 支持最多 30 个 GPIO 端口
  • 数据通信接口
  • 路 UART
  • 路 I2C

      - 1MHz /400kHz/100kHz 传输模式

  • 路高速 SPI

      - 最高 18Mbps 传输速率

  • 定时器
  • 个 16 位电机专用高级定时器(ATU

      - 3 路 PWM 互补输出,均带 PWM 前后不对称死区

      - 支持 路独立 PWM 输出

      - 支持外部引脚信号刹车以及内部比较器输出信号刹车

      - 支持两个独立触发信号以触发 ADC 同步采样

      - 支持 ADC 双 Group 采样模式触发

  • 个通用定时器(UTU1 为 32 位,UTU2 为 16 位)

      - 支持 路独立 PWM 输出模式

      - 支持 路互补 PWM 输出模式

      - 支持单次触发 ATU 或另外一个 UTU

      - 支持周期触发 ADC 采样

  • 个 24 位霍尔定时器(HTU

      - 支持三路霍尔信号输入

      - 霍尔相序检测

      - 换相平均计时功能支持 2/4/8 次换相平均

      - HTU 和比较器 CMP 联动计数

  • 除法和开方运算单元(DVSQ
  • 支持 32 位定点数除法,可同时得到商和余数
  • 支持 32 位定点数高精度开方
  • 片内模拟电路
  • 个 12 位双路采保 SAR ADC(多达 14 路外部模拟信号输入通道,对应16 个外部引脚)

      - 12 位分辨率

      - 最高转换频率:2.285MSPS

      - ADC 具有可编程采样时间,各采样通道的采样时间可独立配置。

      - 转换数据支持左对齐和右对齐。

      - 支持内部模拟电路采样(PGA1_OUTAPGA1_OUTBPGA2_OUT VDIV_OUT、内部温度传感器、内部参考电压、)

      - 支持两个采样组采样(可自定义采样通道)

      - 支持软件触发和多个硬件触发源触发(ATU 的 TRG0 和 TRG1UTU1/2、 CMP 等)

      - 支持模拟窗口比较功能

      - 采样组具有独立的通道数据结果寄存器

      - 支持过采样平均功能

      - VREFP 内部供电电压可选:可以从 2.4V3.6V 和 VDDA 中三选一作为 ADC 的参考电压

  • 内部参考电压 VREFINT(即 BGV

      - 内部参考电压输出连接到 ADC 的独立通道

  • 个电压比较器

      - 比较器的参考电压可来自外部信号输入,也可来自内部电压分压器 VDIV

      - 比较器的输出可作为高级定时器 ATU 的刹车

      - 支持 BEMF 内部中心点检测

      - 支持来自于 ATU 的 PWM 空白信号屏蔽功能

  • 个可编程运算放大器

      - 增益倍率(x1x4x8x12x20x40)可编程

      - 支持 端输入内置偏置电压

      - PGA1 支持两组输入信号轮询放大

      - 运放直接输出到 ADC 采样

  • 96 位芯片 UID 标识
  • 用作序列号和安全密钥
  • 激活安全自举过程
  • CPU 跟踪与调试
  • SWD 调试接口
  • ARM® CoreSightTM 调试组件(ROM-TableDWT 和 BPU
  • 自定义 DBGMCU 调试控制器(低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、 调试及跟踪接口分配)
  • 可靠性
  • 通过 CDM 2000V/HBM 6000V 等级测试

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