TIDA-00554

面向便携式化学分析应用的蓝牙连接型 DLP 超级移动 NIR 光谱仪

TIDA-00554

设计文件

概述

该超便携近红外线 (NIR) 光谱仪参考设计利用德州仪器 (TI) 的 DLP 技术及单元件 InGaAs 检测器进行高性能的测量,该设计具有便携式外形,与采用昂贵 InGaAs 阵列检测器的架构或易损的旋转光栅架构相比更实惠。该参考设计支持蓝牙低耗能,从而可为包括食品、农业、药品、石油化工产品等在内的各类应用提供针对手持式光谱仪的移动实验室测量。通过使用 TI Tiva 处理器,云中的数据库可通过移动网络进行利用,实现实时等效分析,其支持食品或皮肤分析以及可穿戴健康监测器解决方案。开发人员还可以通过创新型 iOS 与 Android 平台创建自己的数据集合和分析。

特性
  • 在不到 1 秒的时间内以大于 6,000:1 的信噪比 (SNR) 在 900 至 1700 nm 的波长范围获取光谱透射数据
  • 单元件 InGaAs 检测器设计提供高光通量以及与 InGaAs 阵列相比更实惠的价格点
  • 提供蓝牙低功耗功能,从而支持将光谱数据无线连接到任意移动设备
  • 可编程波长滤波可实现恒定 SNR 扫描、即时波长和分辨率调节以及化学计量算法
  • 利用多达 1824 个数据点进行高分辨率光谱采集
  • 基于 MEMS 的强大设计,对于便携式设备无需移动光栅或微镜

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

TIDUCU9.PDF (611 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDUCE9.PDF (610 K)

参考设计的测试结果,包括效率图表,测试前提条件等

TIDUA82.PDF (549 K)

参考设计的测试结果,包括效率图表,测试前提条件等

TIDRNH4.PDF (86 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRFL9D.ZIP (384 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRFM0.ZIP (50 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRNH6A.PDF (93 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRNH7B.ZIP (120 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRFM1A.ZIP (124 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRO10.ZIP (472 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRFM2A.ZIP (3798 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRM04.ZIP (225 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRPM1.ZIP (4719 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDRNH5.ZIP (309 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDRFM5C.ZIP (1305 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDRFM6A.ZIP (4435 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDRFM4A.ZIP (1912 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCAJ7A.ZIP (2338 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRFM3.ZIP (1404 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

ESD 和浪涌保护 IC

TPD4S012适用于 USB 接口且具有可耐受 15V 电压的 Vbus 的四路 0.8pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

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≤ 0.47 英寸阵列 pico 产品

DLPA2005适用于 DLP2010 和 DLP2010NIR (0.2 WVGA) DMD 的 PMIC/LED 驱动器

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串联电压基准

REF50252.5V、3µVpp/V 噪声、3ppm/°C 温漂、精密串联电压基准

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光谱和光网络产品

DLP2010NIRDLP® 0.2 WVGA NIR DMD

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光谱和光网络产品

DLPC150适用于 DLP2010NIR DMD 的 数字控制器

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功率运算放大器

OPA567轨到轨输入/输出,2A 功率放大器

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升压模块(集成电感器)

TPS81256集成电源解决方案,采用 MicroSiP™ 封装的 3W 高效升压转换器模块

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G125具有三态输出的 1.65V 至 5.5V 单路缓冲器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC2G125具有三态输出的 2 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

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固定方向电压转换器

SN74LV1T04单电源反相门逻辑电平转换器

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1290NCPDT具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1290NCZAD具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1292NCPDT具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB 和 ENET MAC+MII、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1292NCZAD具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB 和 ENET MAC+MII、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1294KCPDT具有 120MHZ 频率、512KB 闪存、256KB RAM、USB 和 ENET MAC+PHY、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1294NCPDT具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB 和 ENET MAC+PHY、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1294NCZAD具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB 和 ENET MAC+PHY、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1297NCZAD具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB 和 LCD、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1299KCZAD具有 120MHz 频率、512KB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+PHY 和 LCD、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C1299NCZAD具有 120MHz 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+PHY 和 LCD、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129CNCPDT具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129CNCZAD具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129DNCPDT具有 120MHz 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+MII 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129DNCZAD具有 120MHz 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+MII 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129EKCPDT具有 120MHz 频率、512KB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+PHY 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129ENCPDT具有 120MHz 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+PHY 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129ENCZAD具有 120MHz 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+PHY 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129LNCZAD具有 120MHz 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+PHY、LCD 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129XKCZAD具有 120MHz 频率、512KB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+PHY、LCD 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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基于 Arm 的微控制器

TM4C129XNCZAD具有 120MHz 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB、ENET MAC+PHY、LCD 和 AES、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

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数字多路复用器和编码器

SN74LVC2G157单路 2 线路至 1 线路数据选择器/多路复用器

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湿度传感器

HDC1000HDC1000 低功耗温度和湿度数字传感器

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电压转换门

SN74LV1T08具有逻辑电平转换器的单电源 2 输入正与门

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电压转换门

SN74LV1T32具有逻辑电平转换器的单电源 2 输入正或门

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电池充电器 IC

BQ24250SYSOFF 模式下具有 1uA 静态电流和 TS 禁用功能的 I2C 控制型单节 2A 降压型电池充电器

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电流检测放大器模拟输出

INA21326V、双向、高精度电流感应放大器

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监控器和复位 IC

TPS386596具有手动复位输入的四路电压监控器

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精密 ADC (<=10MSPS)

ADS125524 位 30kSPS 超低噪声 Δ-Σ ADC

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA2376双路、精密、低噪声、低静态电流运算放大器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA350单路、单电源、轨到轨、高速、低噪声运算放大器

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自动方向电压转换器

TXB0106具有自动方向感应和 +/-15kV ESD 保护的 6 位双向电压电平转换器

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蓝牙产品

CC2564MODA具有基本速率、增强数据速率和带集成天线的低功耗 (LE) 模块的 Bluetooth® 4.1

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蓝牙产品

CC2564MODN具有基本速率 (BR)、增强数据速率 (EDR) 和低功耗 (LE) 模块的 Bluetooth® 4.1

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负载开关

TPS22904具有输出放电功能的 3.6V、0.5A、66mΩ 负载开关

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降压/升压、反相和双电源转换器(集成开关)

TPS63036具有 1A 开关的高效率、单电感器、降压升压转换器

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降压模块(集成电感器)

TPS82671采用 MicroSiP™ 封装的 600mA 完全集成式低噪声降压转换器模块

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开始开发

硬件

评估板

DLPNIRNANOEVM — 面向便携式化学分析应用的蓝牙连接型 DLP 超级移动 NIR 光谱仪

DLP NIRscan Nano 是一个用于便携式近红外线光谱仪解决方案的电池供电型袖珍评估模块 (EVM)。NIRscan Nano 具有 DLP2010NIR 数字微镜器件 (DMD),支持蓝牙低功耗,因而可实现手持式光谱仪的移动实验室测量。此 EVM 包含 DLP2010NIR DMD、衍射光栅以及单元件检测器,可取代昂贵的基于 InGaAs 线性阵列的检测器设计。凭借其 TI Tiva™ TM4C1297NCZAD 处理器,可通过移动网络利用云中的数据库来实现相当于实验室的实时分析,该分析功能支持食品或皮肤分析以及可穿戴健康监测器解决方案。开发人员还可通过创新型 iOS 与 Android 应用来创建自己的数据收集和分析。

了解有关光谱分析的更多信息。

电缆和电源单独销售。 

USB A 公型转 MICRO B 公型 3'

电池:Tenergy 锂聚合物 3.7V 1700mAh (103450) 电池

TI.com 上缺货

软件

评估模块 (EVM) 用 GUI

DLP NIRscan Nano GUI (Windows) v2.1.0 (Rev. A) — TIDCC47A.ZIP (52979 K)

lock = 需要导出审批(1分钟)
支持软件

DLP NIRscan Nano Reference Software v2.1.0 (Rev. A) — TIDCC48A.ZIP (187504 K)

驱动程序或库

DLP Spectrum Library Installer for Mac OS v2.0.2 — TIDCC50.ZIP (25779 K)

lock = 需要导出审批(1分钟)
驱动程序或库

DLP Spectrum Library Installer v2.0.3 (Rev. A) — TIDCC49A.ZIP (24976 K)

lock = 需要导出审批(1分钟)
固件

DLPC150 Configuration and Support Firmware v1.1 (Rev. C) — DLPC093C.ZIP (4379 K)

lock = 需要导出审批(1分钟)
固件

DLPC150 Configuration and Support Firmware v2.0.0 (Rev. D) — DLPC100.ZIP (4768 K)

lock = 需要导出审批(1分钟)
固件

DLPC150 Configuration and Support Firmware v2.3.1 (Rev. A) — DLPC115A.ZIP (232 K)

lock = 需要导出审批(1分钟)
支持软件

TIDA-00554 DLP NIRscan NANO Software (Rev. B) — TIDCAJ9B.ZIP (187388 K)

lock = 需要导出审批(1分钟)
评估模块 (EVM) 用 GUI

TIDA-00554 DLP NIRscan Nano GUI (Rev. B) — TIDCAJ8B.ZIP (45898 K)

lock = 需要导出审批(1分钟)
驱动程序或库

TIDA-00554 DLP Spectrum Library Installer (Rev. B) — TIDCAK0B.ZIP (24434 K)

lock = 需要导出审批(1分钟)

技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 测试报告 TIDA-00554 Test Results 2015年 6月 26日
更多文献资料 DLPC150 Configuration and Support Firmware v2.3.1 (Rev. A) 2021年 2月 3日
设计指南 TIDA-00554 Test Results (Stand-off Head Design for DLP® NIRscanTM Nano EVM) 2017年 1月 20日
测试报告 TIDA-00554 Test Results (Environmental Performance Using DLP NIRscan Nano) 2016年 10月 12日
应用手册 DLP® Spectrometer Signal-to-Noise and Resolution Measurement and Trade-offs 2016年 8月 1日
更多文献资料 DLPC150 Configuration and Support Firmware v2.0.0 2016年 4月 29日
更多文献资料 DLPR150 PROM (Rev. C) 2015年 9月 11日

相关设计资源

软件开发

驱动程序或库
CC256XM4BTBLESW 基于 TM4C MCU 的 TI 双模 Bluetooth® 协议栈

参考设计

参考设计
TIDA-00155 用于对液体和固体进行光学分析的 DLP® 近红外光谱仪

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