關(guān)于TIDA-00373智能照明的設(shè)計方案分享
MSP430超低功耗（ULP）FRAM平臺集成了獨特的嵌入式FRAM和全面的超低功耗系統(tǒng)架構(gòu)，讓創(chuàng)新者能夠以較低的能量預(yù)算提高性能。FRAM技術(shù)整合了SRAM的速度、靈活性和耐久性與閃存的穩(wěn)定性和可靠性，大幅降低了功耗。
MSP430 ULP FRAM產(chǎn)品系列包含豐富的器件，具有FRAM、ULP 16位MSP430 CPU和面向各種應(yīng)用的智能外設(shè)。ULP架構(gòu)展示了7種低功耗模式，能夠延長電池壽命。
MSP430FR5969主要特性嵌入式微控制器
時鐘速率高達(dá)16MHz的16位RISC架構(gòu)
寬電源電壓范圍：1.8V~3.6V（最低電源電壓受SVS電平限制）
優(yōu)化的超低功耗模式
活動模式：約100µA/MHz
待機(jī)（帶有VLO的LPM3）：0.4µA（典型值）
實時時鐘（LPM3.5）：0.25µA（典型值）（3.7pF晶體為RTC定時）
關(guān)斷（LPM4.5）：0.02µA（典型值）
超低功耗鐵電RAM（FRAM）
64KB非易失性存儲器
超低功耗寫入
以每個字125ns的速度快速寫入（4ms內(nèi)，64KB）
統(tǒng)一存儲器=單個空間內(nèi)的程序+數(shù)據(jù)+存儲
耐久性：1015寫周期
耐輻射和非磁性物
智能數(shù)字外設(shè)
32位硬件乘法器（MPY）
3通道內(nèi)部DMA
具有日歷和報警功能的實時時鐘（RTC）
5個16位定時器，每個都具有7個采集/比較寄存器
16位循環(huán)冗余校驗器（CRC）
高性能模擬
16通道模擬比較器
具有內(nèi)部參考和采樣保持的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），外部輸入通道多達(dá)16條
多功能輸入/輸出端口
所有引腳均支持電容觸摸功能，無需外部元件
可以按位、字節(jié)和字（成對）訪問
從所有端口上的LPM喚醒
所有端口上的可編程上拉和下拉
代碼安全與加密
128位或256位AES安全加密與解密協(xié)處理器
隨機(jī)數(shù)發(fā)生算法的隨機(jī)數(shù)種子
增強(qiáng)型串行通信
eUSCI_A0和eUSCI_A1支持
具有自動波特率檢測功能的UART
IrDA編碼和解碼
速率高達(dá)10Mbps的SPI
eUSCI_B0支持
具有多重從尋址功能的I2C
速率高達(dá)8Mbps的SPI
硬件UART和I2C引導(dǎo)加載程序（BSL）
靈活的時鐘系統(tǒng)
具有10個可選工廠校準(zhǔn)頻率的固定頻率DCO
低功耗、低頻內(nèi)部時鐘源（VLO）
32kHz晶體（LFXT）
高頻晶體（HFXT）
開發(fā)工具和軟件
采用EnergyTrace++技術(shù)的免費專用開發(fā)環(huán)境
開發(fā)套件（MSP-TS430RGZ48C）
MSP430FR5969應(yīng)用
計量
傳感器管理
能量采集傳感器節(jié)點
數(shù)據(jù)采集
可穿戴電子
圖1 MSP430FR5969功能框圖
該系統(tǒng)能夠根據(jù)周圍環(huán)境中的環(huán)境光來動態(tài)調(diào)整背光亮度，從而節(jié)約了電力，延長了背光元件的使用壽命。背光亮度調(diào)節(jié)還為用戶實現(xiàn)了更加舒適的觀賞體驗?？梢酝ㄟ^睡眠或待機(jī)模式進(jìn)一步節(jié)約電力和延長背光使用壽命。接近喚醒特性可以檢測人在靠近，從而喚醒系統(tǒng)。
德州儀器生產(chǎn)的可見光傳感器具有良好的人眼光譜匹配能力，能在被人眼注視時讓系統(tǒng)將背光亮度調(diào)節(jié)到最舒服的水平。背光被激活時，一個很簡單的算法即可確定理想的背光亮度。
接近喚醒由德州儀器的電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)。電路板邊沿附近的電容傳感器在電路板周圍提供了360度檢測場?？拷骷鏁r，接近檢測的效果最好。
TIDA-00373智能照明參考設(shè)計主要特性
利用銅PCB材料或其它導(dǎo)電材料檢測人體接近
良好的人眼光譜匹配能力
動態(tài)調(diào)節(jié)背光亮度
用于戶外的UV濾波器
濕度和溫度傳感器
該子系統(tǒng)通過了測試，包含硬件文件、固件、演示和入門指南
TIDA-00373智能照明參考設(shè)計特性應(yīng)用
樓宇自動化
接近檢測
智能恒溫器
智能照明
控制面板
面向無線接近方案的連接器
圖2 TIDA-00373智能照明參考設(shè)計框圖
OPT3001：單芯片照度計，測量人眼能夠看到的光強(qiáng)度，具有IR抑制功能
FDC1004：面向電容感應(yīng)解決方案的4通道電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器
HDC1000：數(shù)字溫濕度傳感器
MSP430FR5969：具有64KB FRAM、2KB SRAM和40個I/O的16MHz ULP微控制器
TLV71333P：具有出色的線路和負(fù)載瞬變性能的低靜態(tài)電流LDO
LM3630A：高效率、雙串白光LED驅(qū)動器
TPD2E2U06：雙通道、超低電容ESD保護(hù)器件
圖3 TIDA-00373智能照明參考設(shè)計ISE4024外形圖（正面）
圖4 TIDA-00373智能照明參考設(shè)計電路圖
表1 TIDA-00373智能照明參考設(shè)計材料清單
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