基于 HK32F0301MC 系列 MCU 电子烟方案

一、电子烟市场规模与增长

全球电子烟市场规模在 2022 年达到了 347.3 亿元人民币，同比增长 17.61%，2015 年至 2022 年市场规模年复合增长率接近 27.05%。中国市场在 2022 年的电子烟产值达到 625.4 亿元人民币，同比增长 8.1%，2015 年至 2022 年复合增长率接近 29.41%。

二、电子烟市场分布

全球电子烟需求主要集中在欧洲和美洲地区，预计 2028 年欧洲地区电子烟市场规模约 115 亿美元，美洲地区 2028 年电子烟市场规模预计达 122 亿美元。非洲市场增速快，2022 至 2028 年 CAGR 为 9.5%。电子烟市场在全球范围内保持着快速增长的势头，特别是在中国市场，电子烟行业正逐渐替代传统卷烟成为烟民的新选择，市场规模和渗透率有望进一步提升。同时，随着政策的逐步出台和监管的加强，电子烟行业的经营将更加规范化。

三、航顺电子烟方案

基于航顺HK32F0301MC设计电子烟，通过高级定时器输出PWM到MOS 驱动，MOS 驱动控制 MOS 管升降压，同时将负载阻值、输出功率等信息送显示，短路保护模块，检测 MOSFET 工作时两端的压差，压差超过设定阈值时，关闭MOSFET，停止工作，精准的加热丝阻抗测量功能和 ADC 采集电流，形成过吸保护，让电子烟更智能、用户体验更好。可以从多个方面带来显著的好处，HK32F0301MC 方案是对舒适度、烟雾检测准确性、电池续航能力、可靠性及安全性。

产品系统框图

电子烟 PCBA 板

电子烟实物图

航顺 HK32F0301MC 系列 MCU 主要规格

CPU 内核

ARM® CortexTM-M0

最高时钟频率：48MHz

24 位 System Tick 定时器

支持中断向量重映射（通过 Flash 控制器的寄存器配置）

工作电压范围：2.4 V ~ 5.5 V 产品概述

工作温度范围：-40°C ~ +105°C

典型工作电流：

运行（Run）工作模式：2.751 mA@48 MHz@5V

睡眠（Sleep）模式：0.997 mA@48 MHz@5V

停机（Stop）模式：373.354 μA@5V（LDO 正常工作）

低功耗停机（Low-power Stop）模式：6.876μA@5V（LDO 低功耗）

16 KByte Flash（64 页，每页 256 Byte；32 位数据读，32 位数据写）

Flash 具有数据安全保护功能，可分别设置读保护和写保护 4 KByte SRAM

CRC 校验硬件单元

时钟

片内高速时钟（HSI）：48MHz

片内慢速时钟（LSI）：60 kHz

GPIO 外部输入时钟：32MHz（最大值）

复位

NRST 引脚上的低电平（外部复位）

窗口看门狗事件（WWDG 复位）

独立看门狗事件（IWDG 复位）

电源复位

软件复位（SW 复位）

低功耗管理复位

GPIO 端口

最多支持 18 个 GPIO 端口

每个 GPIO 都可作为外部中断输入

内置可开关的上、下拉电阻

支持开漏（Open-Drain）输出

输出驱动能力可配

IOMUX 引脚功能多重映射控制器

小型封装（如 SOP8/TSSOP16）产品，可通过 IOMUX 可以实现单根引

脚对应多个 GPIO 或 外设 IO 的映射控制。

数据通信接口

2 路高速（最高 6 Mbit/s）UART

1 路高速（最高 400 kbit/s）I2C：MCU 在 Stop 模式下，支持数据接收唤醒

1 路高速（最高 18 Mbit/s）SPI

定时器及 PWM 发生器

1 个 16 位高级 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出，3 路带死区互补输出）

1 个 16 位通用 PWM 定时器（共 4 路 PWM 输出）

1 个 16 位基本定时器（支持 CPU 中断）

1 个自动唤醒定时器（AWUT），可用于 MCU 停机（Stop）模式下工作

片内模拟电路产品概述

1 个 12 位 1 MSPS ADC（最多 7 路外部模拟输入通道和 2 路内部通道，支持差分对输入）

1 个上/下电复位电路

1 个欠压复位电路

1 个内部参考电压（内部参考电压在片内被 ADC 采样）

CPU 跟踪与调试

SWD 调试接口

ARM® CoreSightTM 调试组件（ROM-Table，DWT，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）

ID 标识

每颗 HK32F0301MxxxxC 芯片提供一个唯一的 96 位 ID 标识

可靠性

通过 HBM7000V/CDM2000V/LU800mA 等级测试

审核编辑 黄宇