TWS耳機市場“卷”到最后，拼的早已不只是音質，而是續航、交互、體積、成本四位一體。傳統充電倉用多顆IC堆砌：升壓、電量計、霍爾、LED驅動、保護IC……BOM高、貼片復雜、調試周期長。8位MCU把上述功能“一鍋端”：單芯片即完成電源管理、耳機檢測、智能交互、固件升級，整機BOM < ￥8，下面為大家詳細介紹TWS充電倉方案~
硬件極簡架構
| 模塊 | 關鍵器件 | 亮點 |
|---|---|---|
| 電源輸入 | 5 V Type-C / 無線充線圈 | 支持5 V 1 A PD & 5 W Qi |
| MCU | 8位MCU | 8位內核+12-bit ADC+硬件LED驅動+電流采樣運放 |
| 升壓 | 片內同步升壓 5 V→5.2 V | 效率92 %，最大500 mA |
| 電量計 | 片內庫侖計+溫度補償 | 1 %精度，免外掛Fuel-Gauge |
| 耳機檢測 | 霍爾+接觸雙檢 | 開蓋即配對，合蓋即休眠 |
| 交互 | 4顆RGB LED + 1觸摸鍵 | 單擊顯示電量，雙擊防誤開 |
| 電池 | 300 mAh~500 mAh單節鋰聚合物 | 充滿后可為耳機續充3~4次 |
MCU資源利用清單
| 資源 | 用途 | 說明 |
|---|---|---|
| Flash 8 KB | 3 KB電源算法+2 KB LED效果+3 KB邏輯 | 支持在線升級 |
| RAM 512 B | 電量濾波+耳機狀態機 | 掉電記憶 |
| ADC 12-bit×3 | 電池電壓、充電電流、溫度 | 過壓/過流/過溫保護 |
| Timer0/1 | 1 kHz電量積分+125 Hz LED PWM | 無頻閃 |
| GPIO 14 | 升壓EN、LED、Hall、觸摸、NTC | 全復用 |
TWS充電倉方案核心功能
? ? 精準電量顯示
? ? 片內庫侖計實時積分充放電電流，4級RGB燈環：
? ? ? 綠-75 %以上
? 青-50 %
? 橙-25 %
? 紅-低于10 %
? ? 同時支持雙擊亮燈5秒后自動熄滅，省電不刺眼。
? ? 開蓋即配對
霍爾檢測倉蓋開合，10 ms內喚醒耳機；合蓋后MCU拉低耳機RST進入休眠，整機待機<10 μA。
? ? 智能快充+安全保護
? 恒流-恒壓-涓流三段式充電，500 mA充滿500 mAh電池≈70 min
? 過充4.35 V、過放2.8 V、過流1.2 A、過溫60 ℃硬件切斷
? 溫度補償：NTC 10 kΩ每2 ℃修正一次充電電流，保障夏天不鼓包。
? ? 耳機在位檢測
Pogo Pin+霍爾雙保險，耳機取出即停止升壓，防止空載耗電；放回自動識別左右耳并恢復充電。
? ? OTA升級
Type-C口兼做UART下載，手機App一鍵推送新固件，60秒完成升級，后續可擴展Qi快充私有協議。
結語
把原來需要4~5顆IC的TWS充電倉，濃縮到一顆8位MCU里：升壓、電量計、霍爾、RGB燈、保護邏輯全部片上完成，BOM砍半、體積更小、開發更快。
