32-Bit-MCU mit analogem Frontend und Starterkit

EMBEDDED SYSTEMS SENSORIK

Sein Angebot an 32-Bit-Mikrocontrollern hat Renesas Electronics um einen RX-Baustein für industrielle High-End-Sensorsysteme erweitert. Der RX23E-B verfügt über ein analoges Frontend und wurde für Systeme entwickelt, die analoge Signalmessungen erfordern.



Die MCU besitzt einen Delta-Sigma-A/D-Wandler mit 24 Bit, der eine Abtastrate bis zu 125 kS/s (125.000 Samples/Sekunde) erzielt. Das ist achtmal schneller als beim bestehenden RX23E-A. Der Baustein ist laut Hersteller in der Lage, eine genaue A/D-Wandlung durchzuführen und gleichzeitig das RMS-Rauschverhalten im Vergleich zum RX23E-A um ein Drittel zu reduzieren (0,18 µVrms bei 1 kSPS).


Technische Details

Der RX23E-B ermöglicht Messungen von kritischen Parametern wie Dehnung, Temperatur, Druck, Durchfluss, Strom und Spannung. Damit ist er für High-End-Sensoranwendungen, Messinstrumente und Prüfgeräte geeignet. Er bietet ausreichend Performance, um Kraftsensoren für Industrieroboter anzusteuern, die oft Messungen mit einer Geschwindigkeit von 10 µsec (100.000 Samples/Sekunde) erfordern. Die MCU reduziert außerdem die Gesamtgröße des Systems und die Anzahl der Komponenten, indem sie das AFE und die MCU auf einem Chip integriert.

Ähnlich wie der RX23E-A verfügt der RX23E-B über eine 32-MHz-CPU auf RXv2-Basis mit DSP-Befehlssatz (Digital Signal Processing) und einer FPU (Floating Point Unit). Der RX23E-B bietet neue Peripheriefunktionen wie einen D/A-Wandler mit 16 Bit, der Messeinstellungen, Selbstdiagnose und analoge Signalausgabe ermöglicht. Der +/-10-V-Analogeingang des Bausteins erlaubt Messungen von +/-10 V mit einer 5-V-Spannungsversorgung, ohne dass externe Komponenten oder eine zusätzliche Spannungsversorgung erforderlich sind. Ein LCD-Controller mit maximal 40 SEG x 4 COM und eine RTC-Funktion (Real Time Clock) sind ebenfalls enthalten.

 

Wo bietet sich ein Einsatz an?

Bei komplexen Anwendungen, die mehrere Subsysteme steuern und messen müssen, wie z. B. Roboterarme, Gas- und Flüssigkeitsanalysatoren, besteht Bedarf an einer verteilten Verarbeitungsarchitektur. Anstatt sich auf eine spezielle MCU zur Steuerung aller Funktionen zu verlassen, kann dabei jede Funktion als separates Modul arbeiten, das für Aufgaben wie Motorsteuerung, Sensormessung oder Temperaturregelung zuständig ist. Dieser modulare Ansatz ermöglicht eine unabhängige Entwicklung, bietet eine größere Designflexibilität und vereinfacht die Wartung. Da jedes Modul eine MCU für die Berechnungen benötigt, lassen sich laut Renesas Sensormodule mit einer MCU mit integriertem AFE leichter entwickeln als eine Kombination aus einem diskreten AFE-Chip und einer separaten MCU.

 

Starterkit verfügbar

Der RX23E-B ist ab sofort zusammen mit einem Renesas Solution Starter Kit für den RX23E-B erhältlich. Mit diesem Kit können Anwender den Aufbau und die Funktionalität des AFE und der Signalumwandlung ohne Softwareentwicklung testen.

Den RX23E-B gibt es in zwei Versionen: eine mit einer A/D-Wandlungsrate von bis zu 125 kSPS sowie eine weitere, die bis zu 31,25 kSPS unterstützt. Beide Produkte bieten flexible Einstellungen für die Datenrate von 3,8 SPS bis zum maximalen Wert. Die Produkte sind in einem quadratischen BGA-Gehäuse (5,5mm mit 100 Pins) und einem quadratischen QFN-Gehäuse (6mm mit 40 Pins) erhältlich. Außerdem sind Varianten mit breiteren Pin-Anordnungen von 48 bis 100 Pins verfügbar.