优化智能水表:TI公司的新型超声波传感微控制器

在本文中，我们来看看TI公司的新型集成超声波传感MCU，它可以为智能水表提供更精确的测量。

MSP430是来自德州仪器的混合信号微控制器家族，以其超低功耗操作而闻名。这个系列中的产品可以用于一长串的应用程序，现在您可以将智能电表添加到该列表中。

“透明国际”的新MSP430FR6047是一款集成了超声波传感前端用于高精度超声波测量的超低功耗微控制器，专为水计量应用而设计。

图1所示。TI公司的超声波传感MCU的水表应用。图片由德州仪器公司。

很多特性和优点，还有一个很长的数据表

除了包括标准外设(如SPI,我²C,UART)，这个新的微控制器提供一个板载LCD驱动程序(最多264段)，a低能加速器， 7种低功耗的操作模式，12位SAR ADC，代码安全和加密，6个16位定时器，高达256kB的铁电随机存取存储器(FRAM)，等等。

好吧，我明白了…该MCU功能丰富，长达181页数据表都有了。我说“似乎”是因为，是的，我没有读完全部181页的数据表。但是，拥有如此大的数据表(这是微控制器的典型特征)对于提供成功实现这样一个设备所需的所有详细信息是必不可少的。向TI致敬!

此外，为了帮助我们开始使用这个新的MCU, TI提供了MSP430FR6047超声波传感评估模块(见下图)MSP430单片机超声波传感设计中心,这个视频来解释这一切。

图2。TI公司的MSP430FR6047超声波传感评估模块。图片由德州仪器公司。

然而，我不太清楚的是第6节(“详细描述”)，其中TI将该MCU称为“MSP430FR60xx系列”。“xx”是怎么回事?该数据表明确标记为MSP430FR6047, section 1.3 (Description)将该MCU称为MSP430FR6047家族。根据下图所示的零件编号方案，我猜测TI计划扩大包括MSP430FR6047在内的产品系列。

图3。MSP430FR6047零件编号系统。图片取自数据表。

下表(“设备比较”)表明，类似MSP430FR6047的其他部件正在研制中;我搜索TI.com其中两个零件号(MSP430FR6045和MSP430FR6037)，但都没有找到任何信息。我想我们会很期待看到它们在未来的发布。

图4。“有空的家庭成员”概述(尽管至少有两个似乎是没空的)。图片(表3-1)取自数据表。

一种新的测量技术，能够实现更高的测量精度

MSP430FR6047单片机利用完整的波形捕获特性和基于adc的信号处理，能够实现更精确的测量读数。此外，TI的dof(差分飞行时间)小于25ps，时间测量分辨率小于5ps。

虽然这两个规格听起来令人印象深刻,老实说,我不能把他们的角度来看,和TI为什么不包括后续信息或数据是如何重要术语在文学ultrasonic-sensing设备,这是很常见的,但对于我们这些的循环,我希望你能告诉我一些背景信息。

不包括流量传感器

为了让大家明白这一点，这个超声波传感微控制器做到了不包括实际的超声波传感器。此外，TI没有提到技术能力，没有提到值得注意的模拟输出规格，也没有提供任何其他有关超声波流量测量换能器设备可能与该MCU一起使用的建议。

应用和实施指南

TI为应用程序、实现和布局提供了一些指导(参见第7节)，这很好。但是它们还包括一个说明，“以下应用程序部分中的信息不是TI组件规范的一部分，TI不保证其准确性或完整性。”好吧……我understand that this information is only for guidance and I can't blame TI if something goes wrong with my design. With that disclaimer out of the way, TI provides information on decoupling and bulk capacitors, comments on oscillator options, PCB layout hints, and transducer connection recommendations.

您是否有机会在水表项目中使用过这种超声波传感MCU ?如果是的话，留下你的评论，告诉我们你的经历。