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智能水表是一種利用現代微電子技術、現代傳感技術對用水量進行計量并進行用水數據傳遞及結算交易的新型水表。傳統水表一般只具有流量采集和機械指針顯示用水量的功能，與傳統水表相比，智能水表作為智能化聯網工具，是對傳統水表的升級，依靠Nb-loT、LoRa等通信技術連接和組網，實現了高效智能化的管理。

華大電子以Arm 32位為內核的系列安全MCU產品，可同時滿足智能水表的聯網通信技術和多種現代傳感技術要求。產品主要應用領域包括智能水表、便攜醫療、智能門鎖及其他電池供電的低功耗場景。

華大電子面向智能水表的應用場景和業務功能，設計開發了基于CIU32L041超低功耗安全MCU的智能水表解決方案。

智能水表解決方案硬件原理框圖如下：

圖2 超聲波計量方式智能水表解決方案硬件

以上圖為例，超聲波計量方式的智能水表解決方案硬件主要由控制主板、超聲波計量板、換能器管道、電池組和閥門電機五部分組成。

圖3 控制主板硬件

控制主板上配置有NB-IOT模塊用于與總站后臺進行遠程通信。

遠程通信流程如下：

圖4 遠程抄表信息交互流程

水表通過CIU32L041安全MCU內部實時時鐘RTC定時喚醒，每日定時與水務公司后臺總站進行信息交互，同步表信息，以實現遠程抄表、充值及查詢功能。

智能水表解決方案主控芯片為華大電子CIU32L041，基于Arm內核，最高頻率可達48MHz。該產品具有超低功耗、高集成度、高可靠性、高安全的特點。內部集成LCD、ADC、VREFBUF、低功耗COMP、多種定時器、多個USART/I2C/SPI 等豐富的外設資源，支持SM4 安全加密算法。