廚余垃圾是日常生活垃圾的主要組成部分，其處理方式對(duì)于維護(hù)我們的生活環(huán)境和地球的可持續(xù)發(fā)展具有舉足輕重的意義。傳統(tǒng)的填埋和焚燒等處理辦法，不僅占用大量土地資源，而且會(huì)產(chǎn)生溫室氣體和其他有害物質(zhì)，進(jìn)一步加劇環(huán)境污染。在此背景下，智能堆肥機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，它能夠?qū)N余垃圾變廢為寶，在降低廚余垃圾處理過(guò)程對(duì)環(huán)境影響的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源的有效循環(huán)利用。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，瑞薩推出智能堆肥機(jī)解決方案，通過(guò)集成先進(jìn)的電機(jī)控制、低功耗Wi-Fi模塊以及高性能傳感器，不僅提高了堆肥的效率和質(zhì)量，還允許用戶通過(guò)移動(dòng)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理堆肥過(guò)程。

系統(tǒng)框圖

主要器件介紹

本方案的核心采用瑞薩RX13T MCU，該MCU搭載RX家族32MHz工作主頻的RXv1內(nèi)核，具備浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）、變頻控制計(jì)時(shí)器（MTU3）及12位A/D轉(zhuǎn)換器等器件，能夠以單芯片實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流（BLDC）電機(jī)的高效變頻控制。在32或48引腳的小型封裝中，RX13T集成了可編程增益放大器（PGA）、比較器、數(shù)據(jù)閃存、高速內(nèi)置諧振器（HOCO）等功能，有助于減少電路板面積和BOM元器件。

為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的電機(jī)控制，本方案還配備了6個(gè)RBN40H65T1FPQ-A0 IGBT器件。這些器件內(nèi)置快速恢復(fù)二極管，確保了電機(jī)的穩(wěn)定性。

在電源支持部分，方案搭載了RAA223021 AC/DC穩(wěn)壓器、RAA214250 LDO穩(wěn)壓器以及RAA211320降壓穩(wěn)壓器。其中，RAA223021具有超低待機(jī)功率，具備700V集成MOSFET，在降壓模式和反激模式下可提供高達(dá)12W的輸出功率，支持低至3.3V的輸出電壓，無(wú)需額外的LDO。在使用時(shí)，RAA223021將恒定導(dǎo)通時(shí)間控制與脈沖調(diào)頻（PFM）相結(jié)合，提供了良好的輕負(fù)載效率和超低功耗。除此之外，RAA223021還具有輸入功率不足保護(hù)功能，可防止輸入電路在低輸入電壓下的過(guò)電流，并在輸出故障條件（如短路、過(guò)載、過(guò)電壓和開(kāi)路反饋）下進(jìn)行打嗝保護(hù)。

在功能方面，方案配備了HS3003溫/濕度傳感器和DA16200MOD低功耗Wi-Fi模塊。HS3003溫/濕度傳感器集成校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償邏輯，具有精度高、測(cè)量響應(yīng)時(shí)間快、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)HS3003，本方案可檢測(cè)堆肥機(jī)內(nèi)部的多種環(huán)境條件，以便記錄堆肥的過(guò)程。

低功耗Wi-Fi模塊DA16200MOD由DA16200 SoC、4MB閃存、射頻元件、射頻疊加濾波器以及芯片天線或外部天線連接器組成。通過(guò)模塊，方案允許用戶在移動(dòng)端配置設(shè)備并監(jiān)控其運(yùn)作狀態(tài)。

除此之外，本方案還搭載了SLG47004 AnalogPAK可編程混合信號(hào)IC和兩個(gè)RJK03M5DNS電源MOSFET作為加熱線圈的驅(qū)動(dòng)電路。SLG47004建立在GreenPAK傳統(tǒng)混合信號(hào)解決方案的靈活性之上，集成了混合的高級(jí)模擬特性，包括Op放大器和可編程帶寬、10位數(shù)字變阻器、模擬開(kāi)關(guān)和斬波器模擬比較器。獨(dú)特的自動(dòng)修剪功能突出了這款GreenPAK設(shè)備定期調(diào)整其變阻器值到任何一種補(bǔ)償?shù)哪芰Γ靡垣@取系統(tǒng)錯(cuò)誤源或重新配置電路參數(shù)。

瑞薩智能堆肥機(jī)方案將廚余垃圾的處理提升至一個(gè)新境界，完美契合了現(xiàn)代家庭對(duì)綠色生活方式的向往。作為全球半導(dǎo)體芯片供應(yīng)商，瑞薩始瑞薩始終秉持可持續(xù)發(fā)展的核心理念，致力于用科技力量推進(jìn)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，為地球美好明天而努力。

瑞薩電子(TSE: 6723)

科技讓生活更輕松，致力于打造更安全、更智能、可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)。作為全球微控制器供應(yīng)商，瑞薩電子融合了在嵌入式處理、模擬、電源及連接方面的專業(yè)知識(shí)，提供完整的半導(dǎo)體解決方案。成功產(chǎn)品組合加速汽車、工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上市，賦能數(shù)十億聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備改善人們的工作和生活方式。