MSP430? MCU：簡(jiǎn)化樓宇自動(dòng)化設計的創(chuàng )新選擇

樓宇自動(dòng)化系統具備多種功能，可在工業(yè)和商業(yè)環(huán)境中提升工作者的舒適度和安全性。通過(guò)創(chuàng )新微控制器(MCU)技術(shù)，這些功能可以變得更加智能和經(jīng)濟。為設計出更出色的樓宇自動(dòng)化解決方案，應選擇合適的元件來(lái)實(shí)現這些應用的不同功能。使用專(zhuān)用MCU可以使系統在工作環(huán)境中檢測、感應和控制多種參數，從而增加設計的靈活性。

精確檢測和感應運動(dòng)：PIR解決方案

被動(dòng)紅外或熱釋電紅外(PIR)傳感器常用于安防系統和運動(dòng)檢測應用。您可以選擇多種不同的技術(shù)將PIR解決方案融入運動(dòng)檢測系統中，用于檢測傳感器前方是否有“熱”物體或人員經(jīng)過(guò)。PIR在任何情況下都需要低功耗、小元件、低噪聲以及高精度傳感，從而準確探測物體或人的紅外輻射。

運動(dòng)感應器通常使用模擬帶通濾波器，盡管這類(lèi)濾波器的設計較為復雜。分立式模擬方法易受噪聲影響（通過(guò)電容器），可能產(chǎn)生影響運動(dòng)檢測的低頻噪聲。相比之下，MSP430FR2355等微控制器中集成的智能模擬組合可以提供PIR傳感器的整個(gè)信號鏈，并且可以通過(guò)軟件配置來(lái)調節靈敏度和檢測范圍，提供數字反饋環(huán)路，并優(yōu)化傳感器的低功耗性能?；贛SP430 MCU的PIR傳感器具備諸多優(yōu)勢，詳見(jiàn)圖1。

圖1 模擬 PIR & MSP430 信號調節技術(shù)的優(yōu)勢

數字模擬和數字PIR解決方案都無(wú)法輕松適應變化的范圍、目標速度、環(huán)境溫度和照明條件。TI的測試結果表明，使用MSP430 MCU設計的PIR運動(dòng)感應器能夠在沒(méi)有模擬和數字信號處理的情況下檢測到36英尺（11米）外的運動(dòng)。

具有集成信號鏈的數字PIR解決方案設計簡(jiǎn)單，但成本可能更高。MSP430 MCU將信號鏈集成到MCU中，通過(guò)利用MCU的低功耗模式最大限度地延長(cháng)電池壽命，實(shí)現低噪聲、低功耗(?6uA)和高性能信號鏈，并將其應用于運動(dòng)檢測中。與類(lèi)似的數字PIR解決方案相比，使用更少的元件可以使印刷電路板變得更小，布局變得更簡(jiǎn)單進(jìn)而可以節省高達20%的物料清單成本。

電機控制：相機電機模塊

包含互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和視頻會(huì )議攝像頭在內的自動(dòng)化安全應用需要自動(dòng)控制傾斜、聚焦和光圈。這些攝像頭通過(guò)電動(dòng)或手動(dòng)控制模塊來(lái)平移、傾斜和調節鏡頭焦距。電機模塊由外部電源單元供電，且該單元內的微控制器必須與電機驅動(dòng)器通信以產(chǎn)生全面運行所需的控制信號。

圖2中的電機控制設計采用了專(zhuān)用MSP430FR2155 MCU和兩個(gè)DRV8428步進(jìn)電機驅動(dòng)器。MSP430 MCU可控制多種電機內部功能，包括：

●   電機轉速

●   旋轉方向

●   直流電機的電壓輸出

●   采用通用異步接收器/發(fā)送器的步進(jìn)電機位置

●   在系統不運行時(shí)降低功耗

圖2 采用 MSP430 MCU和DRV8428電機驅動(dòng)器的電機模塊方框圖

兩個(gè)DRV8428步進(jìn)電機驅動(dòng)器通過(guò)精密的細分驅動(dòng)器（1/256微步進(jìn)）和電流可調節功能實(shí)現焦距和傾斜控制，其作用等同于直流電機。另一個(gè)DRV8837C有刷直流電機驅動(dòng)器用于控制光圈，可保護系統免受短路、欠壓和溫度過(guò)熱的影響。該解決方案可提供多種模式，實(shí)現超平滑和穩定的運動(dòng)曲線(xiàn)。

結語(yǔ)

通過(guò)MSP430 MCU進(jìn)行高精度檢測、感應和控制可以?xún)?yōu)化樓宇自動(dòng)化性能并提高效率。您可以深入閱讀我們的應用報告，然后使用我們的LaunchPad開(kāi)發(fā)套件進(jìn)行評估。