MCU+智能传感 无缝物联网全靠它俩了!

至今为止,尚未有一项无线技术能满足所有物联网应用,因此微控制器(MCU)开发商竞相推出可同时支援多种无线技术的新一代解决方案,简化智慧感测和联网功能设计,并降低物料清单(BOM)成本,进而打造无缝连结的物联网环境。

  设计消费与工业智慧联网应用时,制造商常得选择该使用何种无线标准,此类装置在许多领域尚属新兴技术,例如在市面上智慧灯泡产品中,就使用多种无线联网标准。其他必须选择无线标准的应用市场包括遥控、家庭/建筑自动化、智慧量表、健康/医疗、穿戴式装置、安全警示等。

  由于无线电是智慧感测应用的核心要素,开发人员过去在设计时,很早就得决定无线标准选项,做为产品规画与开发基准,许多设计项目也随无线标准而定,如收发器技术、印刷电路板(PCB)配置、软体堆叠、无线电存取的应用程式介面(API)。

  假设制造商选用ZigBee技术后,在设计过程里,最新市场资料显示,若改用蓝牙智慧(Bluetooth Smart)技术,将大幅扩张目标客层规模。

工业马达引动芯片架构之争 ARM阵营渐成市场主流

据市场调查机构M&M的研究报告指出,单就全球高效马达市场就可望从2012年的317.9亿快速成长到2018年的914.6亿元美金,年复合成长率 (GAGR) 将近20%。而在2012年5月,中国国务院也宣布补贴十六亿元,开始发展高效能电机应用。然后在2013年的5月通讯部发布电节能效提升计画。可看出中国政府在节能、电机方面,有很多相关措施。

美国能源部(DoE)要求自 2015 年 3 月起,输入美国市场马达,将被强制要求符合美国能源独立与安全法案的能效要求。台湾经济部能源局也已开始与工研院合作,制定马达相关能效等级规范。

工业马达夯 无刷直流打头阵

ST(意法半导体)产品行销经理杨正廉表示,在工业领域中,马达隐身在相当多的应用环境中,举例来说,像是搅拌用的锅炉、输送带、进气、排气与吊车等,都会需要马达的存在,至于我们常见的机器人更不用说,每个关节都会需要马达控制,所以工业马达其实拥有相当强劲的成长动能。

华虹半导体最新推出0.11微米超低漏电嵌入式闪存工艺平台 助力物联网MCU解决方案

华虹半导体有限公司今日宣布,最新推出0.11微米超低漏电(Ultra-Low-Leakage,ULL)嵌入式闪存(eFlash)和电可擦可编程只读存储器(EEPROM)工艺平台。该工艺平台作为华虹半导体0.18微米超低漏电技术的延续,可为客户提供一个完美兼具高性能、低功耗、低成本优势于一身的差异化解决方案。

拆解“MCU派”的TomTom GPS智能运动手表

随着穿戴式设备及其应用功能逐渐融入我们的日常生活中,相关应用产品内部的功能与设计趋势正吸引业界开发人员的关注。在上周举行的台北国际计算机展(Computex 2015)中,ARM与iFixit携手现场拆解一款时下流行的TomTom GPS Watch,深入观察打造目前的运动腕表设计趋势及其内部奥妙。

TomTom GPS Watch是一款可像腕表一样配戴的GPS运动手表,厚度约11.5mm的超薄设计使其适于跑步等各种运动时配戴,并可选配心率带,用于追踪与记录用户的心跳。它还可防水达165英呎(50米深;5ATM防水等级),在游泳时也可照常配戴。

TomTom GPS Watch

TomTom GPS Watch

智能家居+MCU+传感器 未来很有前途

新唐的崔岱安表示,节能无疑的是智能家居的方向之一,因此新唐致力于开发超低高耗MCU技术,将陆续推出更具竞争力的新产品来应对市场需求。盛群的麦哲鸣则表示,除了MCU须强调更低功耗、更低成本、更小封装之外,智能家居主要技术趋势在于无线传输(Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等)以及各式传感器整合。他透露,除了将发挥原有MCU领域的专长外,盛群也将开始评估介入无线传输及传感器应用等领域。

  恩智浦的王朋朋也坦言,未来的智能家居将实现以人为本的智慧生活,MCU作为其中至关重要的端点和中枢,需提供丰富的实时数据传感和连接。她说:“在智能家居的不同应用场景中,对MCU的需求不同,未来的发展趋势也不同。比如在每个终端节点中,需要低功耗,小封装,低价格的MCU产品;在和传感器连接的单元中,需要有丰富的传感接口以及较高的传感数据处理能力,需要有传感数据融合的软件支持;在进行各种协议转换的网关类产品中,需要高的运算性能,需要支持各种通讯协议及其间的转换;在各个无线节点,需要能连接无线射频前端,能运行对应协议栈,并具有一定扩展功能的MCU。”

实现电源智能化

智能控制的电源

世界上有许多供电应用,其中大部分只需要一个干净的电流源或电压源即可完成工作。在这些应用中,越来越多的应用需要通过某种智能算法来调整电压或电流以改善性能、降低功耗或者实现某种新功能,从而使产品在市场上更具竞争力。其中一些应用包括:

1) 用于太阳能系统或能量采集的最大功率点追踪。

2) 电池充电,尤其是一些较为奇特的化学物质。

3) 具有调光或日光采集功能的LED照明。

4) 通过备用电源系统实现容错。

在每种应用中,都会添加单片机来执行某种程度的智能算法以便更有效地管理功率。其他功率系统只需要与人或其他系统交互的智能。这些系统包括PC主板上的SMbus功率元件,汽车内基于LIN接口的照明系统或大型建筑中的以太网管理电源板。只需向现有产品添加通信功能,即可将产品的实用性和价值提高几个等级或层次。

传统智能电源

使用IDE降低您的MCU功耗

当今是低功耗单片机的黄金时代。现在有六家供应商在其MCU中提供了高级功能来帮助您在后续单片机设计中实现节能。不过,全面掌握所有这些功能可能会令人萌生退意。更糟糕的是,能否取得成功往往是个未知数。哪些功能费力少效果好?哪些功能费力多却没有效果?最迫切的问题可能是,这对我要实现的性能有何影响?如今MCU中的很多功能会极大地影响处理性能。

一种解决上述问题的方法是选择一种可提供集成电流测量功能的集成开发环境(IDE)。它如何发挥作用呢?它可以打消将低功耗功能引入代码库时产生的疑虑。在过去,人们选择可靠的电流表作为工具,但电流表无法将电流消耗与代码实时关联。

通过选用具有集成电流测量功能的IDE,可获得某种功能如何影响功耗和性能的即时反馈。这样您便能立即进行调整以做出权衡。

e络盟现供应TI 全新MSP-EXP430FR6989 LaunchPad开发套件, 用于开发超低功耗微控制器

e络盟日前宣布新增来自德州仪器(TI)的MSP-EXP430FR6989 LaunchPad 开发套件,进一步扩充其丰富的产品库存,使全球用户仅需通过e络盟一家平台便可选购最广泛系列的开发套件产品。

MSP-EXP430FR6989 LaunchPad 开发套件是一款易于使用的评估模块(EVM),适用于MSP430FR6989 FRAM超低功耗微控制器(MCU)。它可提供用于编程、调试及能量测量的板载仿真,同时还配备一个320段液晶显示屏(LCD)。

眼看(红外)红新型Vishay红外智能接近传感器

一个新型Vishay红外智能接近传感器简化集成到各种设计。低成本的评估工具包使得它更容易。

由于摩尔定律,小工具继续提高他们的智商。随着越来越多的MIPS和引擎盖下的软件兆,设计师们对自来水前所未有的处理能力。但是,这只是答案的一部分,当谈到加入引人注目的新产品功能。紧缩数据的能力是不错的,但前提是我们能捕捉有趣的数据摆在首位紧缩。

比如,这几天触摸感应是风靡一时。因此,不要设计师做安可?一个明显的点缀是给设备来感测接近的能力。进入Vishay的VCNL4000 IR(红外)接近传感器(见照片1)。

图1:VNL4000模块。

图1:VNL4000模块。

汽车应用单芯片MCU+DSP架构=SAMV71

每年有数以百万计的汽车应用程序在生产中运行,成本是确定集成解决方案的关键因素。

关键在于购置成本(CoO)和系统级集成。如果以音频或视频处理或系统控制(电机控制、逆变器等)等汽车相关应用程序为目标,您需要集成配有DSP且具有强劲性能的能动MCU。实际上,如果希望系统能够支持目标应用程序上的音频视频桥接(AVB)MAC并通过汽车应用认证,您应该选择基于ARMCortex-M7处理器的AtmelSAMV70/71:提供最快的时钟速度(300MHz)、集成DSP浮点单元(FPU)、支持AVB和通过汽车应用认证。

让我们近距离观察SAM V71的内部架构,如何?

近距离观察Atmel |SMART基于ARM的Cortex M7 – SAMV71的内部架构。

近距离观察Atmel |SMART基于ARM的Cortex M7 – SAMV71的内部架构。

嵌入式指纹检索系统设计

指纹识别技术在整个生物特征识别领域占据着重要地位,目前传统的指纹识别系统在指纹匹配准确度上也已经达到了比较理想的效果。然而,随着数据信息的膨胀,在很多应用场合下指纹数据库的规模越来越大,当系统需要处理大容量的指纹数据库时,如果采用传统的一对一的指纹识别模式,则将消耗相当长的时间。这对于实时性要求较强的应用系统而言,显然是不可接受的。为了提高大容量数据库下指纹识别的效率,一种基于指纹检索策略的快速搜索方案被提出,这一方案将有效降低整个指纹识别过程的耗时量。

  此外,在嵌入式技术高速发展的今天,市场对于高度集成化、便携化、智能化的嵌入式指纹系统有着强烈的需求。考虑到嵌入式指纹系统需要进行现场指纹采集、指纹查找和验证等过程,则更需要合理的策略来保证系统的实时性和可靠性。因此,设计高效的嵌入式指纹检索算法,并在具有大容量指纹数据库的嵌入式系统下实现指纹的快速检索与匹配,有着重要的研究意义和广泛的商业价值。

  1.自动指纹识别系统研究

  随着计算机和信息技术的发展,FBI和法国巴黎警察局于上世纪六十年代开始了对自动指纹识别系统AFIS(Automatic Fingerprint Identification System)的研究。自动指纹识别系统(AFIS)最初使用于刑事案件侦破之中,到了九十年代,被广泛用于个人身份的鉴定。

TI推出用于探索众多工业驱动子系统和电机控制拓扑的全新评估平台DesignDRIVE

该评估平台可支持多种电机类型、电流传感技术以及位置传感器,并由TI C2000TM实时控制MCU提供支持

德州仪器推出单个硬件和软件平台DesignDRIVE,该平台可帮助工程师更加轻松地开发和评估面向众多工业驱动和伺服器拓扑的解决方案。DesignDRIVE套件和示例软件可提供着手探索各种电机类型、传感技术、编码器标准和通信网络的简单途径,同时可通过实时以太网通信和功能安全拓扑进行开发的轻松扩展,从而实现更全面、集成度更高的系统解决方案。基于TI C2000™ 微控制器 (MCU) 的实时控制架构,DesignDRIVE是机器人、计算机数控机械 (CNC)、电梯、物料输送以及其它工业生产应用中工业逆变器和伺服器驱动开发的理想选择。

公司信息: 

全方位解析“久经沙场”的8051架构MCU

有的朋友或许看到这篇文章会不屑的说:8051早就淘汰了,现在是STM32/8、MSP430的天下了,不可否认STM、MSP的实力,但8051却仍是目前用的最多的微控制器,只因为经典!

相信只要在行业中提到8051微控制器,无人不知无人不晓,无论你是资深业界领袖还是刚步入电子行业的毕业生,对8051微控制器都有着同样答案:经典,由衷的给个赞!

凭借 Atmel 各种基于 8051 指令集的功能丰富的8位微控制器,可以确保我们8051设计是优秀的。所以无论工程师们采用的是传统、现有还是全新的设计,您都能获得最新的特性和功能,同时产品提供了从2KB到64KB各种规模的闪存存储器……

NO.1: AT89LP 系列闪存 ISP - 单周期内核

最受欢迎的AT89LP系列将8051微控制器功能提升到新的水平,传统 8051 CPU 中

执行指令需要12个时钟周期,与此相比,这些高性能8位微控制器可以在单时钟周期内执行绝大多数指令。在与传统8051相同的MIPS吞吐量条件下,现有应用可以使用更低的时钟频率,减少功耗高达80%。应用性能可以提升到 20 MIPS 的吞吐量,比传统8051内核快12倍……

主要优势表现为:

1、二进制兼容性,现有 8051 产品很容易升级

SoC微处理器推动便携式医疗设备创新发展

作者:Kevin Belnap,德州仪器MSP430产品营销经理

便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。诸如血糖监测仪、心率检测仪、可吞咽胃肠 (GI) 道检测仪以及止痛植入物等众多设备都在不断提升慢性或急性疾病患者的生活质量。便携式自动除颤器可以挽救急病患者的生命。运动手表不仅能够无线记录用户的心率、测量距离、进行脚步计数,而且还可实现能最大限度发挥有氧训练优势的其它功能。未来几年中,还将继续推出众多能显著改善医疗实施及其效果的创新型医疗应用产品。

公司信息: 

MCU备战智能家居 围观众巨头大话市场发展

“智能家居是物联网(IoT)概念在我们生活中得到实现的一个领先应用。”恩智浦半导体微控制器大中华区产品市场总监王朋朋如是点评目前站在风口上的概念以及能够尽快落地的应用领域。这一看法颇具普遍性,可以侧面反映出半导体厂商特别是MCU供应商已经踌躇满志,做好产品准备投入这场盛宴了。

恩智浦半导体微控制器大中华区产品市场总监王朋朋

恩智浦半导体微控制器大中华区产品市场总监王朋朋

麻雀虽小 五脏俱全:MCU专用RTOS简述

微控制器(MCU)广泛应用在各行各业,如各式家电、工业自动化,实时控制、资料采集等领域,为因应工控所需的实时(Realtime)控制、快速回应等需求,因此MCU大多搭载RTOS(实时操作系统)运行。随著物联网的兴起,软件业也为RTOS加入物联网的成分,以提早卡位物联网的核心软件市场…

各种处理器专用之OS

在一般功能(General-purpose)的处理器市场分类中,若以功能与执行速度来说,大致分为CPU > MPU > MCU。CPU的功能最强,主要应用在计算机产品;MPU功能次之,其应用多元,主要应用在嵌入式系统与精简型计算机等多种;而MCU则是以单一应用为主,应用在各式家电、电子产品、嵌入式产品、穿戴式装置、物联网(IoT)应用产品等控制应用。

微控制器

RTOS

高分辨率触摸功能的人机界面在小家电上的应用

我们现在看到支持多点触控的互动式人机界面(HMI),在现代各种行业领域电子硬件中采用的比例越来越大。技术的更新带来一种更为方便而广泛的控制方法,相较于过去较为笨重的机电HMI(如小键盘),支持多点触控的互动式人机界面(HMI)接口将更吸引人且更简便操作。通过这个技术,HMI设计者可以意识到,保持产品的一致性,以及整体的美观,将大幅提升使用者的观感。下面的文章将介绍如何创建一个更有效的电容式触摸人机界面,以充分满足当前工程团队所面临的许多观念与技术方面的挑战。

电容式触摸屏的多点触控功能已经被广泛运用在消费电子和计算机市场。现在并开始拓展到更多不同的领域。其中之一是高利润的家电市场。虽然触摸屏相对还是比较新的互动技术,但在近期,已经开始应用在如冰箱,电饭煲,洗衣机等商品上。

电容式触摸可以在同一时间感测多个触摸点,因此能够准确地检测出各种复杂的用户手势。除了对多点触控操作的支持,电容式触摸还比传统电阻式触摸屏更加稳定,因为不需直接在屏幕上施加压力(需要时可外加防护玻璃),所以相较于电阻式触摸屏,电容屏更适合需要苛刻的工作环境于家用电器。

基于瑞萨单片机R7F0C802的温湿度传感器设计

1 引言

本文介绍的温湿度传感器采用瑞萨电子生产的 R7F0C802 单片机作为控制单元,采集温度传感器 TC1047A 输出的电压信号和湿度传感器 HS11 01 LF 电路输出的频率信号,经计算处理,由异步串行通信接口输出可读性强的温度和湿度值。该温湿度传感器工作电源电压为 4.5 V~5.5VDC, 低功耗电流(MCU)为 290 µA@5MHz(TYP.), 响应时间小于 1 秒。 温度测量范围为-40~85℃, 测量精度达± 1 ℃。 湿度测量范围为 1~99%RH, 测量精度可达 0.1%RH。

2 系统组成

该温湿度传感器的系统构成框图如图 1 所示,实体电路板图如图 2 所示。系统上电后, 状态指示灯点亮, 进入工作模式。 为了降低功耗, 系统正常工作状态运行在低功耗( HALT) 模式。控制器通过 UART 发送采集温度和湿度的指令给系统,MCU 退出 HALT 模式, 进入通常运行( Normal)模式, 状态指示灯熄灭。 MCU 采集温度和湿度数据, 并进行计算处理后发送采集到的温度和湿度数据给控制器, 同时状态指示灯点亮, 表明数据发送正常。 数据发送完毕, 系统再次进入低功耗( HALT) 模式。

最小化ARM Cortex-M CPU功耗的方法与技巧

作者:Silicon Labs公司微控制器和无线产品资深营销经理 Matt Saunders

对于嵌入式开发人员来说,可选用的CPU型号种类繁多,每一种可选的CPU都有自身独特性、架构优势和众多节能技术。为了给范围广泛的嵌入式CPU选择提供一个有益的背景参考,聚焦于广泛使用的ARM Cortex-M系列架构是非常有意义的。这种架构提供了几个多变化CPU版本,并且拥有来自硅芯片供应商的多种不同MCU产品。Cortex-M系列中的多样性选择是十分重要,因为最小化CPU功耗不仅仅取决于CPU架构自身,而且也要通过周边的支持组件获得,例如中断控制器、存储接口、存储加速器、低功耗模式和智能外设等。

理解Thumb-2

首先,让我们从一个看起来并不明显的起点开始讨论节能技术—指令集。所有Cortex-M CPU都使用Thumb-2指令集,它融合了32位ARM指令集和16位Thumb指令集,并且为原始性能和整体代码大小提供了灵活的解决方案。在Cortex-M内核上一个典型的Thumb-2应用程序与完全采用ARM指令完成的相同功能应用程序相比,代码大小减小到25%之内,而执行效率达到90%(当针对运行时间进行优化后)。

工程师们需要迎接可穿戴设备时代的设计挑战

可穿戴电子设备对设计工程师提出了前所未有的挑战—设计工程师需要在没有专用芯片组或标准化架构的情况下创建智能、紧凑和多功能的产品。由于专用芯片组(标准化架构)的缺失,设计工程师需要在可穿戴产品中使用为移动和手持应用设计的器件和互连技术。

如何在两个不相关的器件之间实现数字与模拟“鸿沟”的桥接是一个不小的设计挑战,而这对于有严格空间和功耗限制的可穿戴设备来说更是难上加难。同时,发展迅速的市场要求设计工程师紧跟消费者不断变化的需求,快速升级现有产品的功能并推出全新的产品。

本文将针对可穿戴产品的设计挑战进行研究,并将探索如何使用可编程逻辑产品来解决这些问题。文章相关的设计实例旨在说明如何将专用可编程器件应用于以下三个方面:
扩展。使用额外的逻辑和定制功能扩展现有ASIC和ASSP的功能和使用寿命。
升级。使用可编程逻辑产品实现新协议和标准,并通过桥接实现互不兼容元器件间的互连,以此升级可穿戴设备的设计。
创新。无需为ASIC开发投入大量时间和费用,使用可编程逻辑产品提供的灵活平台来实现高级功能或全新的特性。

可穿戴设备带来前所未有的设计挑战