Texas Instruments MSP430FR600x Ultraschallsensoren- & Mess-SoCs
Texas Instruments MSP430FR600x Ultraschallsensor- und Mess-SoCs sind leistungsstarke, hochintegrierte Mikrocontroller (MCUs), die für Wasser- und Wärmemessgeräte optimiert sind. Die MCUs MSP430FR600x bieten ein integriertes Ultraschallsensormodul (USS), das eine hohe Genauigkeit für eine große Auswahl von Durchflussraten bietet. Das USS-Modul trägt dazu bei, den Stromverbrauch auf ein Minimum zu reduzieren und die Systemkosten zu senken, da nur wenige externe Komponenten erforderlich sind. Die MCUs MSP430FR600x von TI implementieren eine Hochgeschwindigkeits-ADC-basierte Signalerfassung, gefolgt von einer optimierten digitalen Signalverarbeitung unter Verwendung des integrierten Low-Energy-Accelerator-Moduls (LEA), um eine hochpräzise Messlösung mit ultraniedrigem Stromverbrauch für batteriebetriebene Messapplikationen zu liefern.
Das USS-Modul umfasst einen programmierbaren Impulsgenerator (PPG) und eine physikalische Schnittstelle (PHY) mit einem niederohmigen Ausgangstreiber für eine optimale Sensorerregung, die hervorragende Ergebnisse bei der Nullflussdrift (ZFD) liefert. Das Modul enthält außerdem einen programmierbaren Verstärker (PGA) und einen schnellen 12-Bit-Sigma-Delta-ADC (SDHS) mit 8 Msps für die genaue Signalerfassung von Standard-Ultraschallwandlern. Die MSP430FR600x MCUs sind zusätzlich mit einer weiteren Peripherie zur Verbesserung der Systemintegration für die Messung ausgestattet. Diese MCUs verfügen über einen On-Chip-8-Mux-LCD-Treiber, ein RTC, ein 12-Bit-SAR-ADC, einen Analog-Komparator, einen fortschrittlichen Verschlüsselungsbeschleuniger (AES256), und ein zyklisches Redundanzprüfungsmodul (CRC).
Die MSP430FR600x-MCUs werden von einem umfangreichen Hardware- und Software-Ökosystem mit Referenzdesigns und Codebeispielen unterstützt, die einen schnellen Einstieg in die Entwicklung ermöglichen. Die Development-Kits umfassen das 100-polige Target-Entwicklungsboard MSP-TS430PZ100E und das Evaluierungsmodul für Ultraschall-Wasserdurchflussmesser EVM430-FR6047. TI stellt auch kostenlose Software zur Verfügung, darunter das Design Center für Ultraschallsensoren, die Softwarebibliothek für Ultraschallsensoren und die MSP430Ware™-Software.
Merkmale
- Erstklassige Ultraschall-Wasserdurchflussmessung mit extrem niedrigem Stromverbrauch
- < 100 ps differenzielle Flugzeitgenauigkeit (dTOF)
- Hochpräzise Zeitmessauflösung: 20 ps
- Fähigkeit zur Erkennung von niedrigen Durchflussraten (4 bis 6 Liter pro Stunde)
- Ungefähr 3,8 µA Gesamtstromverbrauch mit einer Messung pro Sekunde
- Entspricht und übertrifft ISO 4064, OIML R49 und EN 1434 Genauigkeitsstandards
- Möglichkeit der direkten Verbindung mit Standard-Ultraschallsensoren (bis zu 2,5 MHz)
- Integrierte Analog-Frontend-Ultraschall-Sensorlösung (USS)
- Niedrigenergie-Beschleuniger (LEA)
- Embedded-Mikrocontroller
- 16-Bit-RISC-Architektur mit bis zu 16 MHz Taktfrequenz
- Breiter Versorgungsspannungsbereich von 3,6 V bis 1,8 V (SVS-Stufen begrenzen die Mindestversorgungsspannung)
- Ferroelektrischer Direktzugriffsspeicher (FRAM)
- Bis zu 256 KB nichtflüchtiger Speicher
- Schreibvorgänge mit extrem geringem Stromverbrauch
- Schnelles Schreiben mit 125 ns pro Wort (64 KB in 4 ms)
- Unified Memory = Programm + Daten + Speicher in einem einzigen System
- 1015 Lebensdauer des Schreibzyklus
- Strahlungsbeständig und nichtmagnetisch
- Optimierte extrem stromsparende Modi
- Aktiver Modus: etwa 120 µA/MHz
- Standby-Modus mit Echtzeituhr (RTC) (LPM3.5): 450 nA
- Abschaltung: 30 nA (LPM4.5)
- Intelligente digitale Peripherie
- Hochleistungs-Analog
- Multifunktions-Ein-/Ausgangsanschlüsse
- Code-Sicherheit und Verschlüsselung
- Verbesserte serielle Kommunikation
- Flexibles Taktsystem
- Development Tools und Software
- Ultraschall-Sensor-Design-Center – Grafische Benutzeroberfläche
- Eine Ultraschall-Sensor-Softwarebibliothek
- EVM430-FR6047 Wasserdurchflussmesser-Evaluierungsmodul
- MSP-TS430PZ100E Zielsockelboard für 100-poliges Gehäuse
- Kostenlose professionelle Entwicklungsumgebungen mit Energy Trace++-Technologie
- MSP430Ware™ für MSP430™- Mikrocontroller
- Der Vergleich der Bauelemente fasst die verfügbaren Bauelementvarianten und Gehäuseoptionen zusammen
Applikationen
- Intelligente Ultraschallwasserzähler
- Ultraschall-Smart-Wärmemessgerät
- Flüssigkeitsstand-Erkennung
- Wasserleck-Detektor
Funktionales Blockdiagramm
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Bewertet die Leistungsfähigkeit des MSP430FR6047 MCUs für Ultraschall-Sensorapplikationen.