關于TIDA-00373智能照明的設計方案分享
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架構，讓創新者能夠以較低的能量預算提高性能。FRAM技術整合了SRAM的速度、靈活性和耐久性與閃存的穩定性和可靠性，大幅降低了功耗。
MSP430 ULP FRAM產品系列包含豐富的器件，具有FRAM、ULP 16位MSP430 CPU和面向各種應用的智能外設。ULP架構展示了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16MHz的16位RISC架構
寬電源電壓范圍：1.8V~3.6V(最低電源電壓受SVS電平限制)
優化的超低功耗模式
活動模式：約100μA/MHz
待機(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，64KB)
統一存儲器=單個空間內的程序+數據+存儲
耐久性：1015寫周期
耐輻射和非磁性物
智能數字外設
32位硬件乘法器(MPY)
3通道內部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位循環冗余校驗器(CRC)
高性能模擬
16通道模擬比較器
具有內部參考和采樣保持的12位模數轉換器(ADC)，外部輸入通道多達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安全加密與解密協處理器
隨機數發生算法的隨機數種子
增強型串行通信
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10Mbps的SPI
eUSCI_B0支持
具有多重從尋址功能的I2C
速率高達8Mbps的SPI
硬件UART和I2C引導加載程序(BSL)
靈活的時鐘系統
具有10個可選工廠校準頻率的固定頻率DCO
低功耗、低頻內部時鐘源(VLO)
32kHz晶體(LFXT)
高頻晶體(HFXT)
開發工具和軟件
采用EnergyTrace++技術的免費專用開發環境
開發套件(MSP-TS430RGZ48C)
MSP430FR5969應用
計量
傳感器管理
能量采集傳感器節點
數據采集
可穿戴電子
圖1 MSP430FR5969功能框圖
TIDA-00373智能照明參考設計
該系統能夠根據周圍環境中的環境光來動態調整背光亮度，從而節約了電力，延長了背光元件的使用壽命。背光亮度調節還為用戶實現了更加舒適的觀賞體驗。可以通過睡眠或待機模式進一步節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。
德州儀器生產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將背光亮度調節到最舒服的水平。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-數字轉換器實現。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。靠近器件正面時，接近檢測的效果最好。
TIDA-00373智能照明參考設計主要特性
利用銅PCB材料或其它導電材料檢測人體接近
良好的人眼光譜匹配能力
動態調節背光亮度
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智能照明參考設計特性應用
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智能照明參考設計框圖
背光和智能照明控制參考設計具有下列器件
OPT3001：單芯片照度計，測量人眼能夠看到的光強度，具有IR抑制功能
FDC1004：面向電容感應解決方案的4通道電容-數字轉換器
HDC1000：數字溫濕度傳感器
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載瞬變性能的低靜態電流LDO
LM3630A：高效率、雙串白光LED驅動器
TPD2E2U06：雙通道、超低電容ESD保護器件
圖3 TIDA-00373智能照明參考設計ISE4024外形圖(正面)
圖4 TIDA-00373智能照明參考設計電路圖
表1 TIDA-00373智能照明參考設計材料清單
