TIDM-GMR-WATERMTR

采用 GMR 传感器的水表参考设计,使用扩展扫描接口 (ESI)

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设计文件

概述

采用电池供电的水表面临着一个挑战:在消耗尽可能少的电量的同时,持续测量水流量信息。本设计采用基于超低功耗 MSP430 FRAM 的微控制器。该器件可提供 100uA/MHz 有源模式电流和 450nA 待机模式电流,同时支持实时时钟功能,并集成了低功耗模拟和数字外设。此外,基于 FRAM 的 MCU 可提供几乎无限的写入寿命、快速/低功耗写入和数据灵活性。此参考设计演示了如何使用微控制器上的集成扩展扫描接口 (ESI) 来实现超低功耗(相对于采用外部电路的相同检测方法)。在水表设计中,耦合到巨磁阻 (GMR) 旋转检测传感器的 ESI 会在微控制器的其余部分处于低功耗模式的同时,持续检测推进器的旋转情况。该设计通过使用 MSP430 MCU 中的集成 ESI 自动执行测量过程并减少 CPU 参与,这有助于降低总体功耗。

特性
  • 支持 GMR 传感器检测旋转运动(包括旋转方向)
  • 具备可与外部硬件解决方案媲美的超低功耗
  • 用于设置和校准 ESI 的 GUI
  • 方便安装与 MCU 目标板对应的子传感器板
  • 变速电机控制板可利用金属板模拟流动
  • 可提供支持低功耗射频扩展(低于 1GHz 或 2.4GHz ZigBee)的射频插座

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。

TIDU481.PDF (557 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRA91.PDF (34 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRA88.PDF (75 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRA89.ZIP (67 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDC580.ZIP (21 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRA90.PDF (49 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。

MSP430 微控制器

MSP430F5528具有 128KB 闪存、8KB SRAM、12 位 ADC、比较器、DMA、UART/SPI/I2C、USB 和硬件乘法器的 25MHz MCU

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MSP430 微控制器

MSP430FR6989适用于流量计的旋转感应 MCU,具有扩展扫描接口、128KB FRAM、AES、LCD

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ESD 和浪涌保护 IC

TPD2E001适用于 USB 2.0 且具有 1nA 最大泄漏电流和 VCC 引脚的双路 1.5pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

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USB 集线器和控制器

TUSB2046B4 端口 USB 2.0 12Mbps USB 全速集线器

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* 设计指南 Low Power Flow Meter Design using Optical Sensors Design Guide 2014年 8月 18日
技术文章 Simple tips for designing sensor circuits with extended scan interface for low power smart meter applications 2015年 7月 16日

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