Ultraschallerfassungs-Mikrocontroller in Single-Chip-Ausführung

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Bild: Texas Instruments

Texas Instruments stellt eine Familie von MSP430-Mikrocontrollern mit integriertem Analog Front End für die Ultraschallerfassung vor, mit denen sich Wasserzähler realisieren lassen. Zusätzlich präsentierte TI zwei Referenzdesigns, die das Design von Modulen erleichtern sollen, mit deren Hilfe existierende mechanische Wasserzähler durch AMR-Fähigkeiten (Automated Meter Reading: Zählerfernauslesung) umgerüstet werden können.

Im Rahmen des MSP430 MCU-Portfolios für Sensing- und Messanwendungen gibt die MCU-Familie MSP430FR6047 Entwicklern die Möglichkeit, Durchflussmesser mit Intelligenz auszustatten. Dabei wird von der kompletten Wellenform-Erfassung und der auf A/D-Wandlern basierenden Signalverarbeitung Gebrauch gemacht. Mit dieser Technik wird bei Durchflussraten von weniger als 1 Liter/h eine Genauigkeit von 25 ps oder besser erreicht.

 

Ein Zähler kommt laut Anbieter ohne Laden der Batterie auf Betriebszeiten von zehn Jahren oder mehr. In die MCUs integriert sind ein Beschleunigermodul für die Signalverarbeitung, 256 KB FRAM (Ferroelectric Random Access Memory), ein LCD-Treiber und eine Zählertest-Schnittstelle. ​

 

Das MSP430 Ultrasonic Sensing Design Center stellt ein Entwicklungs-Ecosystem zur Verfügung. Das Design Center hält Tools für die individuelle Anpassung, darunter Softwarebibliotheken, eine grafische Benutzeroberfläche (GUI), Evaluation Module mit Metrologie-Funktionen und DSP-Bibliotheken (Digital Signal Processing).

 

Das "Low-Power Water Flow Measurement with Inductive Sensing Reference Design" implementiert eine Lösung für die elektronische Messung mechanischer Durchflusszähler. Auf der Basis der SimpleLink Dual-Band Wireless MCU CC1350 verleiht dieses Referenzdesign Designern außerdem die Fähigkeit zur Nachrüstung der drahtlosen Dual-Band-Kommunikation in AMR-Netzwerken. Dies erlaubt Wasserversorgern die Nachrüstung der AMR-Fähigkeit, ohne die vorhandenen Zähler austauschen zu müssen. Die Wireless MCU CC1350 nimmt beim Messen der Wasser-Durchflussrate 4 µA auf.

 

Bei dem zweiten Referenzdesign handelt es sich um eine Lösung auf der Basis der SimpleLink Sub-Gigahertz Wireless MCU CC1310. Das "Low-Power Wireless M-Bus Communications Module Reference Design" bedient sich des Wireless M-Bus Software-Stacks von TI und unterstützt sämtliche Betriebsarten des Wireless M-Bus im 868-MHz-Band. Kennzeichnend für dieses Referenzdesign ist laut TI neben dem geringen Stromverbrauch die Unterstützung von Wireless M-Bus-Installationen in verschiedenen Regionen.

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