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基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

电子设计 2019-08-09 08:15 次阅读

引言

巷道的安全支护在煤矿安全生产中起到重要的作用,也是煤矿安全生产中的难点。对巷道的安全支护的关键是要实时地掌握嗣岩松动圈的破碎状态。

巷道开挖后破坏了原岩的平衡状态,从而导致:第一,巷道周边径向应力下降为零,围岩强度明显下降;第二,围岩中出现应力集中现象。当这种应力超过围岩强度之后,在巷道周边围岩所形成的破碎带便是围岩松动圈。其物理状态表现为破裂缝的增加及岩体应力水平的降低。松动圈就是测试开巷后新的破坏裂缝及其分布范围,围岩中有新破裂缝与没有破裂缝的界面位置就是松动圈的边界。参考文献介绍了基于松动圈测试的检测原理相应的测试方法,包括超声波探测法、多点位移计量测法和地质雷达探测法。参考文献中根据震波在不同状态的岩层中传播速度的不同这一原理提出了基于震波的围岩松动圈测试方法。

鉴于超声波测试的简单、易于操作和无损伤等特点,本文提出了一种基于超声波的围岩裂隙监测系统。此系统结熟的干孔测试方法,可以方便实时地检测到围岩松动圈的信息,为巷道的安全支护及时提供信息,确保矿藏生产的安全。

1 超声波检测围岩松动圈原理

1.1 超声波在围岩中的形态

当超声波以垂直方向入射岩体时,会同时产生纵波、横波、表面波。根据声学理论,在无限介质中,这三种波的声速分别是:

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

式中,Vl、Vs、Vr分别为纵波、横波、表面波的声速,E为杨氏模量,ρ为密度,μ为泊松比。通常,在固体中,Vs约为V1的1/2,Vr约为Vs的0.9倍。但是因沿岩体表面方向传播的纵波、横波能量很小,而表面波的能量却高度集中(表面波的能量几乎全部集中到物体表层一个波长的深度内),故到达近距离内接收换能器的表面波幅度远远大于纵波和横波。本文中,将通过采集超声波在岩石中传播的表面波信息来分析围岩状态。

此外,超声波的传播速度还与岩体结构构造和应力状态有关,声波波速随介质裂隙发育、密度降低、声增大而降低,随应力增大、密度增大而增加。巷道开挖后,围岩应力将重新分布处于3个应力区:应力集中区、原岩应力区和应力降低区。这三个区的特点:应力降低区(围岩松动圈区)裂隙较多,应力下降,声速低于正常波速;应力集中区应力较高,裂隙压实,声速高于正常波速;原岩应力区应力接近原始应力状态,波速接近正常波速。本文利用超声波在巷道围岩一定深度范围内的传播速度的变化来判定围岩的松动范围。

1.2 超声波波速测试方案

根据超声波发送/接收换能器的个数来划分,目前常用的测速方案主要有单发单收和单发双收方式,如图1所示。这些发送/接收换能器都会按照固定的距离放入预先钻好的围岩孔洞。单发单收方案是通过计算从发送端到接收端之间的时间,再根据两端之间的距离来确定测试位置处超声波在围岩中的传播速度。单发双收方案是利用发送端首波经过两个接收端的时间差和两个接收端之间的距离来确定超声波的传播速度。

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

超声波的传播速度为:

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

单发单收和单发双收均需要不断地改变测试深度才能完成测试。本文结合单发单收和单发双收方法,利用式(4)提出了一种单发多收的测试方案,如图2所示。此结构不需要多次移动测试器,甚至可以固定到岩层中实现实时的监测。

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

2 围岩松动圈监测系统硬件设计

围岩松动圈监测系统硬件结构框图如图3所示。

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

主控芯片产生40 kHz的矩形波,高压电路将其放大,经过超声波发送换能器与其产生共振发出最大功率的超声波。在主控芯片F103产生40 kHz的矩形波的同时,开始计数。当超声波换能器接收到超声波的首波之后,滤波电路判断并滤除非40 kHz的超声波,经放大电路将其放大,信号整形电路对40 kHz的高低电平进行转换后发送给主控芯片。主控芯片依此来记录超声波经过每一个接收的时刻,并根据传播时间计算出每一段岩层中超声波的速度,然后将这些信息通过GPRS模块上传给后方室。

2.1 主控单元与模块

本系统采用的主控芯片为ST公司推出的基于ARMCortex-M3内核的32位微控制器STM32F103。该控制器是为低功耗和价格敏感的应用而专门设计的,具有突出的能效比和处理速度。本设计中嵌入了μC/OS-II操作系统,可以便于多任务控制。此外,STM32微控制器支持NAND Flash扩展,能够将采集的数据存到Flash里面,存储与提取数据更加快速。

2.2 超声波发射与接收电路

2.2.1 超声波发射电路

超声波发射电路由超声波产生电路、放大电路以及超声波换能器组成,如图4所示。由STM32F103的PWM模块产生40kHz的矩形波,经放大电路放大送入超声波发送换能器,发送出40 kHz的超声波。

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

2.2.2 超声波接收电路

超声波接收电路包括放大信号电路、带通滤波电路以及整剥型发电路,如图5所示。超声波探头接收超声波,经过LM358对其两级放大,然后将放大的信号送入LM567将波形滤波并且触发CPU的引脚。LM567具有带通滤波和触发的作用,5、6脚外接的电阻电容决定了内部压控振荡器的中心频率f,f≈1/1.1RC。当LM567的3引脚输入幅度大于等于25 mV,并且频率在带宽内的信号时,8引脚由高电平变为低电平,触发CPU的引脚,完成接收超声波的功能。

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

2.3 GPRS模块

GPRS无线传输模块采用华为公司的GSM900-C模组,如图6所示。GSM通过串口接收CPU的数据,并实时地发送给后方监控室,通过发送引脚将后方监控室的命令传送给CPU,从而实现了后方监控室可以主控请求目标板之间人机互动的功能。目标板也可以自动定时采集数据,并通过GSM模块传输到后方监控室。

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

3 围岩松动圈监测系统软件设计

基于超声波的围岩松动圈监测系统的软件设计流程如图7所示。本设计中嵌入了μC/OS-II操作系统,主要包括4个线程:

基于超声波波速测试方案实现围岩裂隙监测系统的设计

①线程1是定时采集围岩裂隙的数据。由后方监控室发送采集时间表,例如如果是间隔10 n采集一次数据,则目标板就会每隔10 min对数据进行采集,采集完毕将数据传送到后方服务器。

②线程2是目标板实时监测服务器发送来的指令并保存到缓冲池。

③线程3是目标板处理缓冲池的数据,如果检测到缓冲池有更新,说明后方服务器有新任务下达,则根据任务去做相应处理。

④线程4是计数线程,准确计算出从超声波发送出去到接收到超声波所用到的时间。

结语

本文设计的围岩松动圈监测系统可以实时地监测到围岩的松动圈的变化信息,这为巷道的安全支护及时提供正确参考信息。此外,本文提出的方案可以使测试人员远离矿井进行测试,有助于矿井的安全生产;由于加入了多任务处理,也能实时地处理多任务,有助于以后的扩展。


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MSP430F2619S-HT 高温 16 位超低功耗 MCU,具有 120KB 闪存、4KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI、HW 乘法器和 DMA

MSP430F2618-EP 增强型产品 16 位超低功耗 MCU,具有 92KB 闪存、8KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多个器件组成,具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和恒定发生器,有助于实现最高的代码效率。经过校准的数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F2618是一个带有两个内置16位定时器的微控制器配置,快速12位A /D转换器,比较器,双12位D /A转换器,4个通用串行通信接口(USCI)模块,DMA和最多64个I /O引脚。典型应用包括传感器系统,工业控制应用,手持式仪表等。 特性 低电源电压范围,1.8 V至3.6 V 超低功耗: 有源模式:1 MHz时为365μA,2.2 V 待机模式(VLO):0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 小于1μs从待机模式唤醒 16位RISC架构,62.5 ns指令周期时间 三通道内部DMA < /li> 具有内部参考的12位模数(A /D)转换器,采样保持和自动扫描功能 双12位数字转换器 - 具有同步功能的模拟(D /A)转换器 具有三个捕捉/比较寄存器的16位Timer_A 具有七个捕捉/比较阴...
发表于 11-02 18:49 59次 阅读
MSP430F2618-EP 增强型产品 16 位超低功耗 MCU,具有 92KB 闪存、8KB RAM、12 位 ADC、双 DAC、2 个 USCI

MSP430F2013-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,2kB 闪存、128B RAM、16 位 Σ-Δ A/D

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器包含多种器件,它们具有面向多种应用的不同外设集。种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池的使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。 MSP430F2013是一个具有内置16位时钟和10个I /O针脚的超低功率混合信号微控制器。除此之外,MSP430F2013有一个使用同步协议(SPI或I2C)的内置通信组件和一个16位的三角积分(Sigma-Delta)A /D转换器。 典型应用包括传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。独立射频(RF)传感器前端属于另外的应用域。 特性 低电源电压范围:1.8 V至3.6 V 超低功耗 运行模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关断模式(RAM保持):0.1μA 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位RISC架构,62.5ns指令周期< /li> 基本时钟模块配置: 高达16 MHz的内...
发表于 11-02 18:49 35次 阅读
MSP430F2013-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,2kB 闪存、128B RAM、16 位 Σ-Δ A/D

MSP430FR5739-EP MSP430FR5739-EP 混合信号微控制器

德州仪器(TI)573MSP430FRx系列超低功率微控制器包含多个器件,该系列器件具有嵌入式FRAM非易失性存储器,超低功率16位MSP430 CPU,以及针对多种应用的不同外设。此架构,FRAM,和外设,与7种低功率模式组合在一起,针对在便携式和无线感测应用中实现延长电池寿命进行了解优质.FAM是一款全新的非易失性存储器,此存储器将SRAM的速度,灵活性,和耐久性与闪存的稳定性和可靠性结合在一起,总体能耗更低。其外设包括:1个10位模数转换器(ADC),1个具有基准电压生成和滞后功能的16通道比较器,3个支持I 2 C,SPI或UART协议的增强型串行通道,1个内部直接存储器访问(DMA),1个硬件乘法器,1个实时时钟(RTC),5个16位定时器和数字I /O. 特性 嵌入式微控制器 时钟频率高达24MHz的16位精简指令集(RISC)架构 < li>宽电源电压范围(2V至3.6V) 工作温度范围-55°C至85°C 经优化超低功率模式 激活模式:81.4μA/MHz(典型值) 待机(具有VLO的LPM3):6.3μA(典型值) 实时时钟(具有晶振的LPM3.5):1.5μA(典型值) 关断(LPM4.5):0.32μA(典型值) 超低功率铁电...
发表于 11-02 18:49 56次 阅读
MSP430FR5739-EP MSP430FR5739-EP 混合信号微控制器

MSP430G2332-EP .混合信号微控制器

德州仪器公司MSP430系列超低功耗微控制器包含多种器件,这些器件特有面向多种应用的不同外设集。为了延长便携式应用中所用电池的寿命,对这个含5种低功耗模式的架构进行了优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数控振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430G2332系列微控制器是超低功耗混合信号微控制器,此微控制器带有内置的 16位定时器,和高达16个I /O触感使能引脚以及使用通用串行通信接口的内置通信功能.MSP430G2332系列带有一个10位模数(A /D)转换器。配置详细信息,请见。典型应用包括低成本传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或送至主机系统。 特性 低电源电压范围:1.8 V至3.6 V 超低功耗 运行模式:220μA(在1 MHz频率和2.2 V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位RISC架构,62.5ns指令周期时间 基本时钟模块配置 带有四个已校准频率的高达16MHz的内部频率 内部超...
发表于 11-02 18:49 50次 阅读
MSP430G2332-EP .混合信号微控制器

MSP430F2274-EP 具有 32kB 闪存和 1K RAM 的 16 位超低功耗微控制器

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多个器件组成,具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和常量发生器,可实现最高的代码效率。数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F2274M系列是一款超低功耗混合信号微控制器,带有两个内置16-位定时器,通用串行通信接口,带集成参考和数据传输控制器(DTC)的10位A /D转换器,MSP430F2274M器件中的两个通用运算放大器,以及32个I /O引脚。 < p>典型应用包括捕获模拟信号,将其转换为数字值,然后处理数据以供显示或传输到主机系统的传感器系统。独立的RF传感器前端是另一个应用领域。 特性 1.8 V至3.6 V的低电源电压范围 超低功耗 活动模式: 1 MHz时270μA,2.2 V 待机模式:0.7μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 待机模式下的超快唤醒时间小于1μs 16位RISC架构,62.5 ns指令周期时间 基本时钟模块配置 内部频率高达16 MHz,具有四个校准频率至±1% 内部超低功耗低频振荡器 32...
发表于 11-02 18:49 63次 阅读
MSP430F2274-EP 具有 32kB 闪存和 1K RAM 的 16 位超低功耗微控制器

MSP430F2132-EP MSP430F2132-EP 混合信号微控制器

MSP430F2132是一款超低功耗微控制器。这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。 MSP430F2132有两个内置的16位定时器,一个具有集成基准和数据传输控制器(DTC)的快速10位模数转换器,一个比较器,由通用串行通信接口实现的内置通信能力,以及多达24个输入输出(I /O)引脚。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:250μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.7μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5ns指令周期时间 基本时钟模块配置 高达16MHz的内部频率并具有4个精度为±1%的校准频率 内部超低功耗低频振荡器 32kHz晶振晶体振荡器不能在超过105°C的环境中运行。 高达16MHz的高频(HF)晶振 谐振器 外部数字时钟源 外部电阻器 配有3个捕获/比较寄存器的16位Timer0_A3 具有2个捕捉...
发表于 11-02 18:49 51次 阅读
MSP430F2132-EP MSP430F2132-EP 混合信号微控制器

MSP430FR5989-EP 具有 128KB FRAM、2KB SRAM、48 IO、ADC12、Scan IF 和 AES 的 16MHz ULP 微控制器

MSP430™超低功耗(ULP)FRAM平台将独特的嵌入式FRAM和整体超低功耗系统架构组合在一起,从而使得创新人员能够以较少的能源预算增加性能.FRAM技术以低很多的功耗将SRAM的速度,灵活性和耐久性与闪存的稳定性和可靠性组合在一起。 MSP430 ULP FRAM产品系列由多种采用FRAM,ULP 16位MSP430 CPU的器件和智能外设组成,可适用于各种应用.ULP架构具有七种低功耗模式,这些模式都经过优化,可在能源受限的应用中实现较长的电池寿命。 作为一款高可靠性增强型产品,此器件具有受控的基线,扩展的温度范围(-55°C至95°C)和金键合线封装,尤其适用于任务关键型应用。 特性 嵌入式微控制器 高达16 MHz时钟频率的16位精简指令集(RISC)架构 宽电源电压范围(1.8V至3.6V) 每SVS H 上电电平所需的最小上电电源电压为1.99V 经优化的超低功率模式 工作模式:大约100μA/MHz 待机(具有低功率低频内部时钟源(VLO)的LPM3):0.4μA(典型值) 实时时钟(RTC)(LPM3.5):0.35μA(典型值)(1) 关断(LPM4.5):0.02μA(典型值) 超低功耗铁电RAM(FRAM) 高达...
发表于 11-02 18:49 53次 阅读
MSP430FR5989-EP 具有 128KB FRAM、2KB SRAM、48 IO、ADC12、Scan IF 和 AES 的 16MHz ULP 微控制器

MSP430F249-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,具有 60KB 闪存、2KB RAM、12 位 ADC、2 个 USCI

德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多个器件组成,具有针对各种应用的不同外设集。该架构与五种低功耗模式相结合,经过优化,可在便携式测量应用中实现更长的电池寿命。该器件具有功能强大的16位RISC CPU,16位寄存器和恒定发生器,有助于实现最高的代码效率。经过校准的数字控制振荡器(DCO)允许在不到1μs的时间内从低功耗模式唤醒到工作模式。 MSP430F249系列是带有两个内置16位定时器的微控制器配置,快速12位A /D转换器,比较器,四个通用串行通信接口(USCI)模块和多达48个I /O引脚。 典型应用包括传感器系统,工业控制应用,手工举行米等。 特性 低电源电压范围,1.8 V至3.6 V 超低功耗: 工作模式:1 MHz时270μA,2.2 V 待机模式(VLO):0.3μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA 待机模式下的超快速唤醒(小于1μs) 16位RISC架构,62.5-ns 指令周期时间 基本时钟模块配置: 内部频率高达16 MHz 内部超低功耗低频振荡器 32 kHz晶振(-40°C)仅限105°C 内部频率高达16 MHz,四个校准频率为±1% 谐振器 外部数字时钟源< /li> 外部电阻器 12位模数(A /D)转换器带内部参...
发表于 11-02 18:49 58次 阅读
MSP430F249-EP 增强型产品 16 位超低功耗微处理器,具有 60KB 闪存、2KB RAM、12 位 ADC、2 个 USCI

MSP430G2231-EP 混合信号微控制器

MSP430G2231是一款包含几个器件的超低功耗微控制器,这几个器件特有针对多种应用的不同外设集。这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成从低功耗模式至运行模式的唤醒。 MSP430G2231有一个10位A /D转换器和使用同步协议(SPI或者I2C)实现的内置通信功能。配置详细信息,请见。 典型应用包括低成本传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 运行模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5 ns指令周期时间 基本时钟模块配置 具有一个校准频率并高达16MHz的内部频率 内部极低功率低频(LF)振荡器 li> 32kHz晶振晶体振荡器不能在超过105°C的环境中运行 外部数字...
发表于 11-02 18:49 71次 阅读
MSP430G2231-EP 混合信号微控制器

MSP430F5328-EP 混合信号微控制器,MSP430F5328-EP

为了延长便携式测量应用中的电池使用寿命,对MSP430F5328架构与扩展低功耗模式的组合进行了优化。该器件具有一个强大的这个控制振荡器(DCO)可以在3.5μs(典型值)内从低功率模式唤醒至激活模式。 MSP430F5328是一款微控制器配置,此配置有一个集成3.3V LDO,4个16位定时器,一个高性能12位模数转换器(ADC),2个通用串行通信接口( USCI),硬件乘法器,DMA,带有警报功能的实时时钟模块,和47个I /O引脚。 典型应用包括模数传感器系统,数据记录器和多种通用应用。 特性 低电源电压范围: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活模式(AM):所有系统时钟激活 8MHz,3V,闪存程序执行时为290μA/MHz(典型值) 8MHz,3V,RAM程序执行时为150μA/MHz (典型值) 待机模式(LPM3):带有晶振的实时时钟,看门狗和电源监控器可用,完全RAM保持,快速唤醒: 2.2V时为1.9μA,3V时为2.1μA(典型值)低功耗振荡器(VLO),通用计数器,看门狗和电源监控器可用,完全RAM保持,快速唤醒: 3V时为1.4 μA(典型值) 关闭模式(LPM4):完全RAM保持,电源监视器可用,快速唤醒: 3V时为1.1μA(...
发表于 11-02 18:49 32次 阅读
MSP430F5328-EP 混合信号微控制器,MSP430F5328-EP

MSP430F5438A-EP 混合信号微控制器,MSP430F5438A-EP

MSP430F5438A-EP是一款超低功耗微控制器。此架构,与多种低功耗模式配合使用,是在便携式测量应用中实现延长电池寿命的最优选择。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器,以及常数发生器,以便于获得最大编码效率。此数控振荡器(DCO)可在 3.5 μs(典型值)内实现从低功率模式唤醒至激活模式。 MSP430F5438A-EP是一个微控制器配置,此配置具有三个16位定时器,一个高性能12位模数(A /D)转换器,多达四个通用串行通信接口(USCI),硬件乘法器,DMA,具有报警功能的实时时钟模块以及多达87个I /O引脚。 < p>这个器件的典型应用包括模拟和数字传感器系统,数字电机控制,遥控,恒温器,数字定时器,手持仪表。 特性 低电源电压范围: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活模式(AM):所有系统时钟激活 8MHz,3.0V,闪存程序执行时为230μA/MHz(典型值) 8MHz,3.0V,RAM程序执行时为110μA /MHz(典型值) 待机模式(LPM3):带有晶振的实时时钟,看门狗且电源监控器可用,完全RAM保持,快速唤醒: 2.2V时为1.7μA,3.0V时为2.1μA(典型值)低功耗振荡器(VLO),通用计数器,看...
发表于 11-02 18:49 53次 阅读
MSP430F5438A-EP 混合信号微控制器,MSP430F5438A-EP

MSP430FR5969-SP 耐辐射混合信号微控制器

MSP430™超低功耗(ULP)FRAM平台将独特的嵌入式FRAM和整体超低功耗系统架构组合在一起,从而使得创新人员能够以较少的能源预算增加性能.FRAM技术以低很多的功耗将SRAM的速度,灵活性和耐久性与闪存的稳定性和可靠性组合在一起。 MSP430FR5969- SP的超低功耗架构可提供七种低功耗模式,这七种模式均经过优化,能够在低功耗的情况下对系统进行分布式遥测和维护。 MSP430FR5969- SP的集成式混合信号特性使其非常适合用于下一代航天器的分布式遥测应用。对单粒子闩锁的强大抗干扰性和电离辐射总剂量使得该器件得以应用于多种空间和辐射环境中。 特性 抗辐射加固 扩展工作温度(-55°C至105°C)(1)< /sup> 单粒子闩锁(SEL)在125°C下的抗扰度可达72 MeV.cm 2 /mg 辐射批次验收测试结果为50krad 48引脚VQFN塑料封装 单受控基线 延长了产品变更通知周期 产品可追溯性 延长了产品生命周期 嵌入式微控制器 时钟频率高达16MHz的16位精简指令集计算机(RISC)架构 宽电源电压范围(1.8V至3.6V)(2) 优化的超低功率模式 工作模式:大约100μA/MHz 待机(具有低功率低频内部时钟源(VL...
发表于 11-02 18:48 96次 阅读
MSP430FR5969-SP 耐辐射混合信号微控制器

MSP430F6459-HIREL MSP430F6459-Hirel

TI的MSP430系列超低功耗微控制器种类繁多,各成员器件配备不同的外设集以满足各类应用的需求。架构与五种低功耗模式配合使用,是延长便携式测量应用电池寿命的最优选择。该器件具有一个强大的16位精简指令集(RISC)中央处理器(CPU),使用16位寄存器以及常数发生器,以便获得最高编码效率。该数控振荡器(DCO)可在3μs(典型值)内从低功率模式唤醒至激活模式。 MSP430F6459-HIREL微控制器配有一个集成式3.3V LDO,四个16位定时器,一个高性能12位ADC,三个USCI,一个硬件乘法器,DMA,具有报警功能的RTC模块,一个比较器和多达74个I /O引脚。 这些器件的典型应用包括模拟和数字传感器系统,数字电机控制,遥控,恒温器,数字定时器以及手持仪表。 特性 低电源电压范围: 1.8V到3.6V 超低功耗 工作模式(AM):所有系统时钟均工作:在8MHz,3V且闪存程序执行时为295μA/MHz(典型值) 待机模式(LPM3):< br>看门狗(采用晶振)和电源监控器工作,完全RAM保持,快速唤醒: 2.2V时为2μA,3V时为2.2μA(典型值) 关断,实时时钟(RTC)模式(LPM 3.5):关断模式,RTC(采用晶...
发表于 11-02 18:48 46次 阅读
MSP430F6459-HIREL MSP430F6459-Hirel

MSP430G2230-EP MSP430G2230-EP 混合信号微控制器

MSP430G2230是一款超低功耗微控制器。这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池使用寿命而优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于获得最大编码效率的常数发生器。数字控制振荡器(DCO)可在不到1μs的时间里完成MSP430G2230是一款超低功率混合信号微控制器,此微控制器装有一个内置的16位定时器和4个I /O引脚。除此之外,MSP430G2230还有使用同步协议(SPI或者I2C)的内置通信功能和一个10位A /D转换器。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5 ns指令周期时间 基本时钟模块配置: 高达16MHz的内部频率并具有4个精度为±1%的校准频率 内部超低功耗低频振荡器 32kHz晶振晶体振荡器不能在超过105°C的环境中运行 外部数字时钟源 < li>具有2个捕捉/比较寄存器的16位Timer_A 带内部基准,采样与保持以及自动扫描功能的10位200ksps模数(A /D)转...
发表于 11-02 18:48 37次 阅读
MSP430G2230-EP MSP430G2230-EP 混合信号微控制器

MSP430G2302-EP .混合信号微控制器

德州仪器(TI)的MSP430系列超低功率微控制器包含几个器件,这些器件特有针对多种应用的不同的外设集这种架构与5种低功耗模式相组合,专为在便携式测量应用中延长电池的使用寿命而进行了优化。该器件具有一个强大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于大大提高编码效率的常数发生器。数控振荡器可在少于1μs内将器件从低功耗模式唤醒至激活模式。 MSP430G2302系列微控制器是超低功耗的混合信号微控制器,此微控制器带有内置的16位定时器,和多达16个I /O触感使能引脚以及使用通用串行通信接口实现的内置通信功能。配置详细信息,请参见。典型应用包括低成本传感器系统,此类系统负责捕获模拟信号,将之转换为数字值,随后对数据进行处理以进行显示或传送至主机系统。 特性 低电源电压范围:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:220μA(在1MHz频率和2.2V电压条件下) 待机模式:0.5μA 关闭模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5种节能模式 可在不到1μs的时间里超快速地从待机模式唤醒 16位精简指令集(RISC)架构,62.5当前超低功耗低频(LF)振荡器 32kHz晶振 外部数字时钟源 一个具有3个捕获/比较寄存器的16位Timer_A ...
发表于 11-02 18:48 65次 阅读
MSP430G2302-EP .混合信号微控制器

TMS570LS3137-EP 16/32 位 RISC 闪存微控制器,TMS5703137-EP

TMS570LS3137-EP 器件是一款用于安全系统的高性能 系列微控制器。 此安全架构包括:以锁步模式运行的双核 CPUCPU 和内存内置自检 (BIST) 逻辑闪存和数据 SRAM 上的 ECC外设存储器的奇偶校验 外设 I/O 上的回路功能 TMS570LS3137-EP 器件集成了 ARM Cortex-R4F 浮点 CPU,此 CPU 可提供一个高效的 1.66 DMIPS/MHz,并且 具有能够以高达 180 MHz 运行的配置,从而提供高达 298 DMIPS。 此器件支持字不变大端序 [BE32] 格式。 TMS570LS3137-EP 器件具有 3MB 的集成闪存以及 256KB 的数据 RAM,这些闪存和 RAM 支持单位错误校正和双位错误检测。 这个器件上的闪存存储器是一个由 64 位宽数据总线接口实现的非易失性、电可擦除并且可编程的存储器。 为了实现所有读取、编程和擦除操作,此闪存运行在一个 3.3V 电源输入上(与 I/O 电源一样的电平)。 当处于管线模式中时,闪存可在高达 180MHz 的系统时钟频率下运行。 在字节、半字、字和双字模式中,SRAM 支持单循环读取和写入访问。 TMS570LS3137-EP 器件特有针对基于实时控制应用的外设,其中包括 2 个下一代高端定时器 ...
发表于 11-02 18:48 203次 阅读
TMS570LS3137-EP 16/32 位 RISC 闪存微控制器,TMS5703137-EP

TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP411设备是一个带有内置本地温度传感器的远程温度传感器监视器。远程温度传感器,二极管连接的晶体管通常是低成本,NPN或PNP型晶体管或二极管,是微控制器,微处理器或FPGA的组成部分。 远程精度为±1 °C适用于多个设备制造商,无需校准。双线串行接口接受SMBus写字节,读字节,发送字节和接收字节命令,以设置报警阈值和读取温度数据。 TMP411器件中包含的功能包括:串联电阻取消,可编程非理想因子,可编程分辨率,可编程阈值限制,用户定义的偏移寄存器,用于最大精度,最小和最大温度监视器,宽远程温度测量范围(高达150°C),二极管故障检测和温度警报功能。 TMP411器件采用VSSOP-8和SOIC-8封装。 特性 ±1°C远程二极管传感器 ±1°C本地温度传感器 可编程非理想因素 串联电阻取消 警报功能 系统校准的偏移寄存器 与ADT7461和ADM1032兼容的引脚和寄存器 可编程分辨率:9至12位 可编程阈值限...
发表于 09-19 16:35 56次 阅读
TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP461 具有可编程地址的 1.8V 高精度远程温度传感器

这个远程温度传感器通常采用低成本分立式NPN或PNP晶体管,或者基板热晶体管或二极管,这些器件都是微处理器,微控制器或现场可编程门阵列(FPGA)的组成部件。本地和远程传感器均用12位数字编码表示温度,分辨率为0.0625°C。此两线制串口接受SMBus通信协议,以及多达9个不同的引脚可编程地址。 该器件将诸如串联电阻抵消,可编程非理想性因子(η因子),可编程偏移,可编程温度限制和可编程数字滤波器等高级特性完美结合,提供了一套准确度和抗扰度更高且稳健耐用的温度监控解决方案。 TMP461非常适合各类通信,计算,仪器仪表和工业应用中的多位置,高精度温度测量。该器件的额定电源电压范围为1.7V至3.6 V,额定工作温度范围为-40°C至125°C。 特性 远程二极管温度传感器精度:±0.75°C 本地温度传感器精度:±1°C 本地和远程通道的分辨率:0.0625°C 电源和逻辑电压范围:1.7V至3.6V 35μA工作电流(1SPS), 3μA关断电流 串联电阻抵消 ...
发表于 09-18 16:59 38次 阅读
TMP461 具有可编程地址的 1.8V 高精度远程温度传感器

TX810 适用于超声波系统的 8 通道可编程 T/R 开关

TX810为各种超声波应用提供集成解决方案。它是一个8通道,电流可编程,发送/接收开关,采用小型6mm x 6mm封装。 当高压发送器信号施加到输入端时,内部二极管限制输出电压。虽然TX810的插入损耗在接收模式下最小化。 与传统的T /R开关不同,TX810包含一个3位接口,用于编程7mA至0mA的偏置电流,以满足不同的性能和功耗要求。当TX810偏置电流设置为0mA(即高阻模式)时,器件配置为掉电模式。在高阻抗模式下,TX810不会为高压变送器增加额外负载。此外,器件可在不到1μs的时间内从掉电模式唤醒。凭借这些先进的可编程功能,可以在系统中实现显着的省电。 特性 用于超声波的紧凑型T /R开关 灵活的可编程性 8偏置电流设置 8电源/性能组合 轻松上电/下电控制 快速唤醒时间 Dual供应操作 优化插入损耗 应用 医用超声 工业超声 < /ul> 参数 与其它产品相比 模拟开关/多路复用器   Number of Channels (#) Power Supply Type Ron (Typ) (Ohms) Bandwidth (MHz) Rating Operating Temperature Range (C) Package Size: mm2:W x L (PKG) Package Group Ron (Max) (Ohms...
发表于 09-03 11:31 129次 阅读
TX810 适用于超声波系统的 8 通道可编程 T/R 开关