寵物指甲生長快、角質層厚,手動剪甲容易見血,于是低噪音、低轉速、帶保護邏輯的電動磨甲器成了剛需。客戶提了三條硬指標:
轉速 4 000–8 000 rpm 可調,靜音 ≤ 45 dB;
誤堵轉、過溫、過流 100 ms 內必須停機;
一次充電待機 90 天,整機零售成本 ≤ 45 元。
市面 8/32 位 MCU 很多,但能把“電機驅動 + 鋰電管理 + 觸摸滑調 + 數據存儲”四合一的,輝芒微幾乎是唯一同時滿足以下條件的:
? 內置 12-bit ADC、6 路硬件 PWM、運放、LDO,外圍直接省掉驅動 IC;
? Standby 0.8 μA,Ship Mode 0.1 μA,空運不掉電;
? 車規級 ESD ≥ 8 kV,寵物毛絮靜電場景也扛得住;
? 8 位/32 位同封裝通腳,小批量可先上 8 位省成本,后期無縫切 32 位加功能。
MCU:輝芒微 8 位系列,多種封裝可選
電機:3.7 V 有刷直流 8 mm 空心杯,MOSFET 半橋直驅;
供電:單節 400 mAh 高倍率鋰電 + NTC;
交互:電容滑條 5 點 + 1 路蜂鳴器 + RGB 燈環;
充電:USB-C 5 V 輸入,片內運放做 0.1 Ω 電阻電流采樣。
把傳統方案需要的充電 IC、門極驅動、運放、LDO 全部合進 MCU,BOM 從 28 顆元器件砍到 14 顆,PCB 面積縮小 45 %,成本直降 30 %。
?? 每 2 ms 采樣一次反電動勢,做無霍爾測速;
?? PID 周期 4 ms,轉速誤差 ±3 %;
?? 堵轉閥值 1.1 A,100 ms 內切斷 PWM,蜂鳴器 BB 兩聲提醒。
?? 12-bit ADC 輪詢電池電壓、溫度,200 ms 一次;
?? 3.0 V 自動降功率,2.8 V 關機并把用戶習慣寫進 True-EEPROM;
?? JEITA 溫度折返:0 ℃ 充電電流減半,45 ℃ 停止充電。
?? 官方 FMDTouchTool 5 分鐘標定,線性誤差 ≤ 3 %;
?? 雙擊滑條鎖定/解鎖,長按 3 s 記憶當前轉速;
?? 滑條休眠時 MCU 進入 DeepSleep,手摸 50 ms 內喚醒。
?? Puppy 模式:最高 5 000 rpm,柔和曲線;
?? Kitty 模式:7 000 rpm,帶靜音補償;
?? Polishing 模式:4 000 rpm,用于修毛刺。
樣機第 3 版把 NTC 放在了電機支架旁邊,結果薩摩耶連續磨 8 分鐘,軟件讀到 55 ℃ 停機,狗主人投訴“怎么突然罷工”。后來把 NTC 改到電池表面,算法里再疊加電機電流的積分溫升模型,雙重判斷才既安全又不誤機。
燒錄:輝芒微離線燒錄座,1 拖 8,30 s 完成加密 + EEPROM 預置;
測試:工裝夾具模擬 3 種堵轉、欠壓、過溫,自動標記 PASS/FAIL;
升級:預留 SWD + 5 V 供電點,售后可直接插線 OTA。
因為 MCU 還富余 12 kB Flash、4 kB RAM,我們順手做了一個“節日彩蛋”:
圣誕固件——開機 RGB 跑馬 3 秒,蜂鳴器播放 Jingle Bells 前 4 個音符;
新年固件——滑條最大檔位時蜂鳴器“咚咚鏘”三聲。
客戶在社交平臺曬出視頻,單品溢價 5 元還供不應求。
從需求到量產 45 天,輝芒微 MCU 用一顆芯片完成了過去需要 3 顆 IC 的工作,還把“安全、低功耗、交互體驗”做到了極致。