市场规模与增长

近年来，全球冰箱市场呈现出稳定增长的态势。2023年全球冰箱市场规模约353.10亿美元，预计未来7年年复合增长率4.57%，2030年达到482.80亿美元。此外，全球制冷设备市场规模从2019年的924.6亿美元增长至2024年的1,076.7亿美元，预计2027年将达到1,373.1亿美元，2024年至2027年的年复合增长率为8.4%。

市场应用

冰箱作为人们日常生活中不可或缺的家电之一，广泛应用于家庭、商业场所等领域。在家庭中，冰箱不仅用于食品的保鲜和储存，还逐渐成为了智能家居系统的重要组成部分，通过与手机等终端设备的连接，实现远程控制、智能管理等功能。在商业领域，如超市、便利店、餐厅等，大量冰箱被用于展示和储存各类食品和饮料，对冰箱的制冷效果、稳定性和节能性提出了更高的要求。

方案概述

航顺HK32M070冰箱解决方案专为满足现代冰箱的高性能和智能化需求而设计。该方案以航顺HK32M070系列MCU为核心，结合丰富的外围设备和先进的控制算法，为冰箱提供了精准的温度控制、高效的能耗管理、智能的故障诊断以及便捷的用户交互等功能。

方案核心优势

高性能运算能力：主频高达64MHz，配合高效的指令集，可快速处理冰箱的各种控制任务，如温度采集、化霜控制、风扇调速等，确保冰箱运行稳定流畅。

高精度模拟外设：内置12位ADC，可实现对冰箱内部温度、湿度等参数的精确采集，从而实现更精准的温度控制，有效保持食品的新鲜度。

丰富的通讯接口：具备UART、SPI、I2C等多种通讯接口，可方便地与冰箱的显示面板、传感器、Wi-Fi模块等进行连接和数据传输，实现冰箱的智能化功能，如远程控制、智能互联等。

灵活的电机驱动控制：支持多种电机驱动方式，可实现冰箱风扇、压缩机等电机的高效控制和调速，提高制冷效率，降低能耗。

低功耗设计：多种低功耗模式，可根据冰箱的实际运行状态灵活切换，有效降低待机功耗和运行功耗，符合节能环保的要求。

高集成度与可靠性：将多种功能集成于单个芯片中，减少了外部元件的数量，提高了系统的可靠性和稳定性，同时降低了生产成本和开发难度。

产品系统框图

冰箱实物图

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 0 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

◦ 2 路 UART

◦ 1 路 I2C

- 1MHz /400kHz/100kHz 传输模式

◦ 1 路高速 SPI

- 最高 18Mbps 传输速率

• 定时器

◦ 1 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 6 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

◦ 2 个通用定时器（UTU1 为 32 位，UTU2 为 16 位）

- 支持 2 路独立 PWM 输出模式

- 支持 1 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

◦ 1 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

◦ 1 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_OUTA、PGA1_OUTB、PGA2_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 TRG1、UTU1/2、 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 2.4V、3.6V 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

◦ 2 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

◦ 2 个可编程运算放大器

- 增益倍率（x1、x4、x8、x12、x20、x40）可编程

- 支持 P 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-Table、DWT 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