在工廠(chǎng)自動(dòng)化應用中，從單片機中獲取更多的用于信號鏈處理的資源

　　隨著(zhù)工廠(chǎng)越來(lái)越智能化，用于制造監控這些設備的傳感器和自動(dòng)化設備的技術(shù)也變得越來(lái)越智能。

　　微控制器(MCU)則需要快速有效地適應不同類(lèi)型的傳感和測量的應用需求，特別是那些涉及照明、濕度、溫度、電力電流、一氧化碳以及涉及許多其他條件或參數的傳感應用。解決適應性需求的一種方法是在MCU中集成可以靈活配置的信號鏈處理模塊，可以根據不同的應用需求做不同的配置。

　　這種集成信號鏈的設計是新型MSP430FR23xx MCU系列的關(guān)鍵組成，具有多個(gè)可配置的智能模擬組合模塊外設。智能模擬組合模塊包含多個(gè)模擬信號鏈外設，包括具有可編程增益放大(PGA)功能的運算放大器(op amp)和12位數模轉換器(DAC)。這些外設提供了許多配置選項，使您可以根據應用需求配置內部信號路徑。圖1是智能模擬組合模塊的高級框圖。

　　圖1：MSP430FR2355 MCU中的智能模擬組合模塊

　　MSP430FR2355器件包含四個(gè)智能模擬組合模塊，每個(gè)模塊均可以根據應用需求獨立配置成為DAC、PGA和運算放大器以及他們的組合。還可以通過(guò)內部連接配對使用，這降低了MCU外部連接電路的需求。該MCU還包括一個(gè)200KSPS 12位逐次逼近式(SAR)模數轉換器(ADC)和兩個(gè)增強型比較器，以在MCU內提供更多的信號鏈外設。

　　可以工作在-40至105°C的智能模擬組合模塊和MSP430FR2355 MCU其中一個(gè)應用是工業(yè)溫度變送器。采用MSP430FR2355 MCU的4-20mA回路供電的 RTD 溫度變送器參考設計提供了較少元件數量、低成本的解決方案。該參考設計利用MSP430FR2355 MCU中的片上智能模擬組合模塊來(lái)控制回路電流，因此不再需要獨立式DAC，如圖2所示。

　　圖2：4mA-20mA電流回路供電的溫度變送器參考設計框圖

　　該設計實(shí)現了12位輸出分辨率和6μA輸出電流分辨率。該設計還結合了反向極性保護，以及國際電工委員會(huì )(IEC)61000-4-2和IEC61000-4-4環(huán)路電源輸入保護。 圖3顯示了該設計的實(shí)際硬件。

　　圖3：采用MSP430FR2355 MCU的溫度變送器參考設計