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基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

電子設計 ? 2019-08-09 08:15 ? 次閱讀

引言

巷道的安全支護在煤礦安全生產中起到重要的作用,也是煤礦安全生產中的難點。對巷道的安全支護的關鍵是要實時地掌握嗣巖松動圈的破碎狀態。

巷道開挖后破壞了原巖的應力平衡狀態,從而導致:第一,巷道周邊徑向應力下降為零,圍巖強度明顯下降;第二,圍巖中出現應力集中現象。當這種應力超過圍巖強度之后,在巷道周邊圍巖所形成的破碎帶便是圍巖松動圈。其物理狀態表現為破裂縫的增加及巖體應力水平的降低。松動圈測試就是測試開巷后新的破壞裂縫及其分布范圍,圍巖中有新破裂縫與沒有破裂縫的界面位置就是松動圈的邊界。參考文獻介紹了基于松動圈測試的檢測原理相應的測試方法,包括超聲波探測法、多點位移計量測法和地質雷達探測法。參考文獻中根據震波在不同狀態的巖層中傳播速度的不同這一原理提出了基于震波的圍巖松動圈測試方法。

鑒于超聲波測試的簡單、易于操作和無損傷等特點,本文提出了一種基于超聲波的圍巖裂隙監測系統。此系統結合成熟的干孔測試方法,可以方便實時地檢測到圍巖松動圈的信息,為巷道的安全支護及時提供信息,確保礦藏生產的安全。

1 超聲波檢測圍巖松動圈原理

1.1 超聲波在圍巖中的形態

當超聲波以垂直方向入射巖體時,會同時產生縱波、橫波、表面波。根據聲學理論,在無限介質中,這三種波的聲速分別是:

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

式中,Vl、Vs、Vr分別為縱波、橫波、表面波的聲速,E為楊氏模量,ρ為密度,μ為泊松比。通常,在固體中,Vs約為V1的1/2,Vr約為Vs的0.9倍。但是因沿巖體表面方向傳播的縱波、橫波能量很小,而表面波的能量卻高度集中(表面波的能量幾乎全部集中到物體表層一個波長的深度內),故到達近距離內接收換能器的表面波幅度遠遠大于縱波和橫波。本文中,將通過采集超聲波在巖石中傳播的表面波信息來分析圍巖狀態。

此外,超聲波的傳播速度還與巖體結構構造和應力狀態有關,聲波波速隨介質裂隙發育、密度降低、聲阻抗增大而降低,隨應力增大、密度增大而增加。巷道開挖后,圍巖應力將重新分布處于3個應力區:應力集中區、原巖應力區和應力降低區。這三個區的特點:應力降低區(圍巖松動圈區)裂隙較多,應力下降,聲速低于正常波速;應力集中區應力較高,裂隙壓實,聲速高于正常波速;原巖應力區應力接近原始應力狀態,波速接近正常波速。本文利用超聲波在巷道圍巖一定深度范圍內的傳播速度的變化來判定圍巖的松動范圍。

1.2 超聲波波速測試方案

根據超聲波發送/接收換能器的個數來劃分,目前常用的測速方案主要有單發單收和單發雙收方式,如圖1所示。這些發送/接收換能器都會按照固定的距離放入預先鉆好的圍巖孔洞。單發單收方案是通過計算從發送端到接收端之間的時間,再根據兩端之間的距離來確定測試位置處超聲波在圍巖中的傳播速度。單發雙收方案是利用發送端首波經過兩個接收端的時間差和兩個接收端之間的距離來確定超聲波的傳播速度。

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

超聲波的傳播速度為:

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

單發單收和單發雙收均需要不斷地改變測試深度才能完成測試。本文結合單發單收和單發雙收方法,利用式(4)提出了一種單發多收的測試方案,如圖2所示。此結構不需要多次移動測試器,甚至可以固定到巖層中實現實時的監測。

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

2 圍巖松動圈監測系統硬件設計

圍巖松動圈監測系統硬件結構框圖如圖3所示。

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

主控芯片產生40 kHz的矩形波,高壓電路將其放大,經過超聲波發送換能器與其產生共振發出最大功率的超聲波。在主控芯片STM32F103產生40 kHz的矩形波的同時,定時器開始計數。當超聲波換能器接收到超聲波的首波之后,濾波電路判斷并濾除非40 kHz的超聲波,經放大電路將其放大,信號整形電路對40 kHz的高低電平進行轉換后發送給主控芯片。主控芯片依此來記錄超聲波經過每一個接收傳感器的時刻,并根據傳播時間計算出每一段巖層中超聲波的速度,然后將這些信息通過GPRS模塊上傳給后方監控室。

2.1 主控單元與存儲模塊

本系統采用的主控芯片為ST公司推出的基于ARMCortex-M3內核的32位微控制器STM32F103。該控制器是為低功耗和價格敏感的應用而專門設計的,具有突出的能效比和處理速度。本設計中嵌入了μC/OS-II操作系統,可以便于多任務控制。此外,STM32微控制器支持NAND Flash存儲器擴展,能夠將采集的數據存到Flash里面,存儲與提取數據更加快速。

2.2 超聲波發射與接收電路

2.2.1 超聲波發射電路

超聲波發射電路由超聲波產生電路、放大電路以及超聲波換能器組成,如圖4所示。由STM32F103的PWM模塊產生40kHz的矩形波,經放大電路放大送入超聲波發送換能器,發送出40 kHz的超聲波。

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

2.2.2 超聲波接收電路

超聲波接收電路包括放大信號電路、帶通濾波電路以及整剝型發電路,如圖5所示。超聲波探頭接收超聲波,經過LM358對其兩級放大,然后將放大的信號送入LM567將波形濾波并且觸發CPU的引腳。LM567具有帶通濾波和觸發的作用,5、6腳外接的電阻電容決定了內部壓控振蕩器的中心頻率f,f≈1/1.1RC。當LM567的3引腳輸入幅度大于等于25 mV,并且頻率在帶寬內的信號時,8引腳由高電平變為低電平,觸發CPU的引腳,完成接收超聲波的功能。

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

2.3 GPRS模塊

GPRS無線傳輸模塊采用華為公司的GSM900-C模組,如圖6所示。GSM通過串口接收CPU的數據,并實時地發送給后方監控室,通過發送引腳將后方監控室的命令傳送給CPU,從而實現了后方監控室可以主控請求目標板之間人機互動的功能。目標板也可以自動定時采集數據,并通過GSM模塊傳輸到后方監控室。

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

3 圍巖松動圈監測系統軟件設計

基于超聲波的圍巖松動圈監測系統的軟件設計流程如圖7所示。本設計中嵌入了μC/OS-II操作系統,主要包括4個線程:

基于超聲波波速測試方案實現圍巖裂隙監測系統的設計

①線程1是定時采集圍巖裂隙的數據。由后方監控室發送采集時間表,例如如果是間隔10 min采集一次數據,則目標板就會每隔10 min對數據進行采集,采集完畢將數據傳送到后方服務器。

②線程2是目標板實時監測服務器發送來的指令并保存到緩沖池。

③線程3是目標板處理緩沖池的數據,如果檢測到緩沖池有更新,說明后方服務器有新任務下達,則根據任務去做相應處理。

④線程4是計數線程,準確計算出從超聲波發送出去到接收到超聲波所用到的時間。

結語

本文設計的圍巖松動圈監測系統可以實時地監測到圍巖的松動圈的變化信息,這為巷道的安全支護及時提供正確參考信息。此外,本文提出的方案可以使測試人員遠離礦井進行測試,有助于礦井的安全生產;由于加入了多任務處理,也能實時地處理多任務,有助于以后的擴展。


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在機器人領域所要研究的問題非常多,會涉及到計算機、傳感器、人機交互、防生學等多個學科,其中環境感知、....
的頭像 工業機器人前沿 發表于 07-06 11:28 ? 632次 閱讀
移動機器人的三大關鍵技術是什么詳細講解分析

新生代智能熱成像交通傳感器如何為智能交通賦能

中國式過馬路”作為城市交通管理難點的代表作,是造成交通安全事故的主要原因之一,談及交通管控,最為頭疼....
發表于 07-06 08:49 ? 108次 閱讀
新生代智能熱成像交通傳感器如何為智能交通賦能

大華助力青海生態環境智慧監測監管

青海是長江、黃河、瀾滄江的發源地,被譽為“三江之源”和“中華水塔”。美麗而神秘的三江源,是我國也是亞....
的頭像 大華股份 發表于 07-05 09:30 ? 517次 閱讀
大華助力青海生態環境智慧監測監管

MSP430F2619S-HT 高溫 16 位超低功耗 MCU,具有 120KB 閃存、4KB RAM、12 位 ADC、雙 DAC、2 個 USCI、HW 乘法器和 DMA

MSP430F2619S超低功耗微控制器具有針對各種應用的不同外設集。該架構與五種低功耗模式相結合,經過優化,可在便攜式測量應用中實現更長的電池壽命。該器件具有功能強大的16位RISC CPU,16位寄存器和常量發生器,可實現最高的代碼效率。數字控制振蕩器(DCO)允許在不到1μs的時間內從低功耗模式喚醒到工作模式。 MSP430F2619S是一款微控制器配置,帶有兩個內置16位定時器,速度快12位A /D轉換器,比較器,雙12位D /A轉換器,4個通用串行通信接口(USCI)模塊,DMA和最多64個I /O引腳。 典型應用包括捕獲模擬信號,將其轉換為數字值,然后處理數據以供顯示或傳輸到主機系統的傳感器系統。獨立的RF傳感器前端是另一個應用領域。 特性 1.8 V至3.6 V的低電源電壓范圍 超低功耗 有效模式:1 MHz時為365μA,2.2 V 待機模式(VLO):0.5μA 關閉模式(RAM保持):0.1μA < /li> 在小于1μs的待機模式下喚醒 16位RISC架構,62.5 ns指令周期時間 三通道內部DMA 具有內部參考,采樣保持和自動掃描功能的12位模數(A /D)轉換器 雙12位數模(D) /A)具有同步功能的轉換器 具有三個捕捉/比較寄存器的...
發表于 11-02 18:49 ? 66次 閱讀
MSP430F2619S-HT 高溫 16 位超低功耗 MCU,具有 120KB 閃存、4KB RAM、12 位 ADC、雙 DAC、2 個 USCI、HW 乘法器和 DMA

MSP430F2618-EP 增強型產品 16 位超低功耗 MCU,具有 92KB 閃存、8KB RAM、12 位 ADC、雙 DAC、2 個 USCI

德州儀器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多個器件組成,具有針對各種應用的不同外設集。該架構與五種低功耗模式相結合,經過優化,可在便攜式測量應用中實現更長的電池壽命。該器件具有功能強大的16位RISC CPU,16位寄存器和恒定發生器,有助于實現最高的代碼效率。經過校準的數字控制振蕩器(DCO)允許在不到1μs的時間內從低功耗模式喚醒到工作模式。 MSP430F2618是一個帶有兩個內置16位定時器的微控制器配置,快速12位A /D轉換器,比較器,雙12位D /A轉換器,4個通用串行通信接口(USCI)模塊,DMA和最多64個I /O引腳。典型應用包括傳感器系統,工業控制應用,手持式儀表等。 特性 低電源電壓范圍,1.8 V至3.6 V 超低功耗: 有源模式:1 MHz時為365μA,2.2 V 待機模式(VLO):0.5μA 關閉模式(RAM保持):0.1μA 小于1μs從待機模式喚醒 16位RISC架構,62.5 ns指令周期時間 三通道內部DMA < /li> 具有內部參考的12位模數(A /D)轉換器,采樣保持和自動掃描功能 雙12位數字轉換器 - 具有同步功能的模擬(D /A)轉換器 具有三個捕捉/比較寄存器的16位Timer_A 具有七個捕捉/比較陰...
發表于 11-02 18:49 ? 59次 閱讀
MSP430F2618-EP 增強型產品 16 位超低功耗 MCU,具有 92KB 閃存、8KB RAM、12 位 ADC、雙 DAC、2 個 USCI

MSP430F2013-EP 增強型產品 16 位超低功耗微處理器,2kB 閃存、128B RAM、16 位 Σ-Δ A/D

德州儀器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器包含多種器件,它們具有面向多種應用的不同外設集。種架構與5種低功耗模式相組合,專為在便攜式測量應用中延長電池的使用壽命而優化。該器件具有一個強大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于獲得最大編碼效率的常數發生器。數字控制振蕩器(DCO)可在不到1μs的時間里完成從低功耗模式至運行模式的喚醒。 MSP430F2013是一個具有內置16位時鐘和10個I /O針腳的超低功率混合信號微控制器。除此之外,MSP430F2013有一個使用同步協議(SPI或I2C)的內置通信組件和一個16位的三角積分(Sigma-Delta)A /D轉換器。 典型應用包括傳感器系統,此類系統負責捕獲模擬信號,將之轉換為數字值,隨后對數據進行處理以進行顯示或傳送至主機系統。獨立射頻(RF)傳感器前端屬于另外的應用域。 特性 低電源電壓范圍:1.8 V至3.6 V 超低功耗 運行模式:220μA(在1MHz頻率和2.2V電壓條件下) 待機模式:0.5μA 關斷模式(RAM保持):0.1μA 5種節能模式 可在不到1μs的時間里超快速地從待機模式喚醒 16位RISC架構,62.5ns指令周期< /li> 基本時鐘模塊配置: 高達16 MHz的內...
發表于 11-02 18:49 ? 35次 閱讀
MSP430F2013-EP 增強型產品 16 位超低功耗微處理器,2kB 閃存、128B RAM、16 位 Σ-Δ A/D

MSP430FR5739-EP MSP430FR5739-EP 混合信號微控制器

德州儀器(TI)573MSP430FRx系列超低功率微控制器包含多個器件,該系列器件具有嵌入式FRAM非易失性存儲器,超低功率16位MSP430 CPU,以及針對多種應用的不同外設。此架構,FRAM,和外設,與7種低功率模式組合在一起,針對在便攜式和無線感測應用中實現延長電池壽命進行了解優質.FAM是一款全新的非易失性存儲器,此存儲器將SRAM的速度,靈活性,和耐久性與閃存的穩定性和可靠性結合在一起,總體能耗更低。其外設包括:1個10位模數轉換器(ADC),1個具有基準電壓生成和滯后功能的16通道比較器,3個支持I 2 C,SPI或UART協議的增強型串行通道,1個內部直接存儲器訪問(DMA),1個硬件乘法器,1個實時時鐘(RTC),5個16位定時器和數字I /O. 特性 嵌入式微控制器 時鐘頻率高達24MHz的16位精簡指令集(RISC)架構 < li>寬電源電壓范圍(2V至3.6V) 工作溫度范圍-55°C至85°C 經優化超低功率模式 激活模式:81.4μA/MHz(典型值) 待機(具有VLO的LPM3):6.3μA(典型值) 實時時鐘(具有晶振的LPM3.5):1.5μA(典型值) 關斷(LPM4.5):0.32μA(典型值) 超低功率鐵電...
發表于 11-02 18:49 ? 56次 閱讀
MSP430FR5739-EP MSP430FR5739-EP 混合信號微控制器

MSP430G2332-EP .混合信號微控制器

德州儀器公司MSP430系列超低功耗微控制器包含多種器件,這些器件特有面向多種應用的不同外設集。為了延長便攜式應用中所用電池的壽命,對這個含5種低功耗模式的架構進行了優化。該器件具有一個強大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于獲得最大編碼效率的常數發生器。數控振蕩器(DCO)允許在不到1μs的時間內從低功耗模式喚醒到工作模式。 MSP430G2332系列微控制器是超低功耗混合信號微控制器,此微控制器帶有內置的 16位定時器,和高達16個I /O觸感使能引腳以及使用通用串行通信接口的內置通信功能.MSP430G2332系列帶有一個10位模數(A /D)轉換器。配置詳細信息,請見。典型應用包括低成本傳感器系統,此類系統負責捕獲模擬信號,將之轉換為數字值,隨后對數據進行處理以進行顯示或送至主機系統。 特性 低電源電壓范圍:1.8 V至3.6 V 超低功耗 運行模式:220μA(在1 MHz頻率和2.2 V電壓條件下) 待機模式:0.5μA 關閉模式(RAM保持):0.1μA 5種節能模式 可在不到1μs的時間里超快速地從待機模式喚醒 16位RISC架構,62.5ns指令周期時間 基本時鐘模塊配置 帶有四個已校準頻率的高達16MHz的內部頻率 內部超...
發表于 11-02 18:49 ? 50次 閱讀
MSP430G2332-EP .混合信號微控制器

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

德州儀器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多個器件組成,具有針對各種應用的不同外設集。該架構與五種低功耗模式相結合,經過優化,可在便攜式測量應用中實現更長的電池壽命。該器件具有功能強大的16位RISC CPU,16位寄存器和常量發生器,可實現最高的代碼效率。數字控制振蕩器(DCO)允許在不到1μs的時間內從低功耗模式喚醒到工作模式。 MSP430F2274M系列是一款超低功耗混合信號微控制器,帶有兩個內置16-位定時器,通用串行通信接口,帶集成參考和數據傳輸控制器(DTC)的10位A /D轉換器,MSP430F2274M器件中的兩個通用運算放大器,以及32個I /O引腳。 < p>典型應用包括捕獲模擬信號,將其轉換為數字值,然后處理數據以供顯示或傳輸到主機系統的傳感器系統。獨立的RF傳感器前端是另一個應用領域。 特性 1.8 V至3.6 V的低電源電壓范圍 超低功耗 活動模式: 1 MHz時270μA,2.2 V 待機模式:0.7μA 關閉模式(RAM保持):0.1μA 待機模式下的超快喚醒時間小于1μs 16位RISC架構,62.5 ns指令周期時間 基本時鐘模塊配置 內部頻率高達16 MHz,具有四個校準頻率至±1% 內部超低功耗低頻振蕩器 32...
發表于 11-02 18:49 ? 63次 閱讀
MSP430F2274-EP 具有 32kB 閃存和 1K RAM 的 16 位超低功耗微控制器

MSP430F2132-EP MSP430F2132-EP 混合信號微控制器

MSP430F2132是一款超低功耗微控制器。這種架構與5種低功耗模式相組合,專為在便攜式測量應用中延長電池使用壽命而優化。該器件具有一個強大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于獲得最大編碼效率的常數發生器。數字控制振蕩器(DCO)可在不到1μs的時間里完成從低功耗模式至運行模式的喚醒。 MSP430F2132有兩個內置的16位定時器,一個具有集成基準和數據傳輸控制器(DTC)的快速10位模數轉換器,一個比較器,由通用串行通信接口實現的內置通信能力,以及多達24個輸入輸出(I /O)引腳。 特性 低電源電壓范圍:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:250μA(在1MHz頻率和2.2V電壓條件下) 待機模式:0.7μA 關閉模式(RAM保持):0.1μA < /li> 可在不到1μs的時間里超快速地從待機模式喚醒 16位精簡指令集(RISC)架構,62.5ns指令周期時間 基本時鐘模塊配置 高達16MHz的內部頻率并具有4個精度為±1%的校準頻率 內部超低功耗低頻振蕩器 32kHz晶振晶體振蕩器不能在超過105°C的環境中運行。 高達16MHz的高頻(HF)晶振 諧振器 外部數字時鐘源 外部電阻器 配有3個捕獲/比較寄存器的16位Timer0_A3 具有2個捕捉...
發表于 11-02 18:49 ? 51次 閱讀
MSP430F2132-EP MSP430F2132-EP 混合信號微控制器

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平臺將獨特的嵌入式FRAM和整體超低功耗系統架構組合在一起,從而使得創新人員能夠以較少的能源預算增加性能.FRAM技術以低很多的功耗將SRAM的速度,靈活性和耐久性與閃存的穩定性和可靠性組合在一起。 MSP430 ULP FRAM產品系列由多種采用FRAM,ULP 16位MSP430 CPU的器件和智能外設組成,可適用于各種應用.ULP架構具有七種低功耗模式,這些模式都經過優化,可在能源受限的應用中實現較長的電池壽命。 作為一款高可靠性增強型產品,此器件具有受控的基線,擴展的溫度范圍(-55°C至95°C)和金鍵合線封裝,尤其適用于任務關鍵型應用。 特性 嵌入式微控制器 高達16 MHz時鐘頻率的16位精簡指令集(RISC)架構 寬電源電壓范圍(1.8V至3.6V) 每SVS H 上電電平所需的最小上電電源電壓為1.99V 經優化的超低功率模式 工作模式:大約100μA/MHz 待機(具有低功率低頻內部時鐘源(VLO)的LPM3):0.4μA(典型值) 實時時鐘(RTC)(LPM3.5):0.35μA(典型值)(1) 關斷(LPM4.5):0.02μA(典型值) 超低功耗鐵電RAM(FRAM) 高達...
發表于 11-02 18:49 ? 53次 閱讀
MSP430FR5989-EP 具有 128KB FRAM、2KB SRAM、48 IO、ADC12、Scan IF 和 AES 的 16MHz ULP 微控制器

MSP430F249-EP 增強型產品 16 位超低功耗微處理器,具有 60KB 閃存、2KB RAM、12 位 ADC、2 個 USCI

德州儀器(TI)MSP430系列超低功耗微控制器由多個器件組成,具有針對各種應用的不同外設集。該架構與五種低功耗模式相結合,經過優化,可在便攜式測量應用中實現更長的電池壽命。該器件具有功能強大的16位RISC CPU,16位寄存器和恒定發生器,有助于實現最高的代碼效率。經過校準的數字控制振蕩器(DCO)允許在不到1μs的時間內從低功耗模式喚醒到工作模式。 MSP430F249系列是帶有兩個內置16位定時器的微控制器配置,快速12位A /D轉換器,比較器,四個通用串行通信接口(USCI)模塊和多達48個I /O引腳。 典型應用包括傳感器系統,工業控制應用,手工舉行米等。 特性 低電源電壓范圍,1.8 V至3.6 V 超低功耗: 工作模式:1 MHz時270μA,2.2 V 待機模式(VLO):0.3μA 關閉模式(RAM保持):0.1μA 待機模式下的超快速喚醒(小于1μs) 16位RISC架構,62.5-ns 指令周期時間 基本時鐘模塊配置: 內部頻率高達16 MHz 內部超低功耗低頻振蕩器 32 kHz晶振(-40°C)僅限105°C 內部頻率高達16 MHz,四個校準頻率為±1% 諧振器 外部數字時鐘源< /li> 外部電阻器 12位模數(A /D)轉換器帶內部參...
發表于 11-02 18:49 ? 58次 閱讀
MSP430F249-EP 增強型產品 16 位超低功耗微處理器,具有 60KB 閃存、2KB RAM、12 位 ADC、2 個 USCI

MSP430G2231-EP 混合信號微控制器

MSP430G2231是一款包含幾個器件的超低功耗微控制器,這幾個器件特有針對多種應用的不同外設集。這種架構與5種低功耗模式相組合,專為在便攜式測量應用中延長電池使用壽命而優化。該器件具有一個強大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于獲得最大編碼效率的常數發生器。數字控制振蕩器(DCO)可在不到1μs的時間里完成從低功耗模式至運行模式的喚醒。 MSP430G2231有一個10位A /D轉換器和使用同步協議(SPI或者I2C)實現的內置通信功能。配置詳細信息,請見。 典型應用包括低成本傳感器系統,此類系統負責捕獲模擬信號,將之轉換為數字值,隨后對數據進行處理以進行顯示或傳送至主機系統。 特性 低電源電壓范圍:1.8V至3.6V 超低功耗 運行模式:220μA(在1MHz頻率和2.2V電壓條件下) 待機模式:0.5μA 關閉模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5種節能模式 可在不到1μs的時間里超快速地從待機模式喚醒 16位精簡指令集(RISC)架構,62.5 ns指令周期時間 基本時鐘模塊配置 具有一個校準頻率并高達16MHz的內部頻率 內部極低功率低頻(LF)振蕩器 li> 32kHz晶振晶體振蕩器不能在超過105°C的環境中運行 外部數字...
發表于 11-02 18:49 ? 71次 閱讀
MSP430G2231-EP 混合信號微控制器

MSP430F5328-EP 混合信號微控制器,MSP430F5328-EP

為了延長便攜式測量應用中的電池使用壽命,對MSP430F5328架構與擴展低功耗模式的組合進行了優化。該器件具有一個強大的這個控制振蕩器(DCO)可以在3.5μs(典型值)內從低功率模式喚醒至激活模式。 MSP430F5328是一款微控制器配置,此配置有一個集成3.3V LDO,4個16位定時器,一個高性能12位模數轉換器(ADC),2個通用串行通信接口( USCI),硬件乘法器,DMA,帶有警報功能的實時時鐘模塊,和47個I /O引腳。 典型應用包括模數傳感器系統,數據記錄器和多種通用應用。 特性 低電源電壓范圍: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活模式(AM):所有系統時鐘激活 8MHz,3V,閃存程序執行時為290μA/MHz(典型值) 8MHz,3V,RAM程序執行時為150μA/MHz (典型值) 待機模式(LPM3):帶有晶振的實時時鐘,看門狗和電源監控器可用,完全RAM保持,快速喚醒: 2.2V時為1.9μA,3V時為2.1μA(典型值)低功耗振蕩器(VLO),通用計數器,看門狗和電源監控器可用,完全RAM保持,快速喚醒: 3V時為1.4 μA(典型值) 關閉模式(LPM4):完全RAM保持,電源監視器可用,快速喚醒: 3V時為1.1μA(...
發表于 11-02 18:49 ? 32次 閱讀
MSP430F5328-EP 混合信號微控制器,MSP430F5328-EP

MSP430F5438A-EP 混合信號微控制器,MSP430F5438A-EP

MSP430F5438A-EP是一款超低功耗微控制器。此架構,與多種低功耗模式配合使用,是在便攜式測量應用中實現延長電池壽命的最優選擇。該器件具有一個強大的16位RISC CPU,16位寄存器,以及常數發生器,以便于獲得最大編碼效率。此數控振蕩器(DCO)可在 3.5 μs(典型值)內實現從低功率模式喚醒至激活模式。 MSP430F5438A-EP是一個微控制器配置,此配置具有三個16位定時器,一個高性能12位模數(A /D)轉換器,多達四個通用串行通信接口(USCI),硬件乘法器,DMA,具有報警功能的實時時鐘模塊以及多達87個I /O引腳。 < p>這個器件的典型應用包括模擬和數字傳感器系統,數字電機控制,遙控,恒溫器,數字定時器,手持儀表。 特性 低電源電壓范圍: 3.6V到低至1.8V 超低功耗 激活模式(AM):所有系統時鐘激活 8MHz,3.0V,閃存程序執行時為230μA/MHz(典型值) 8MHz,3.0V,RAM程序執行時為110μA /MHz(典型值) 待機模式(LPM3):帶有晶振的實時時鐘,看門狗且電源監控器可用,完全RAM保持,快速喚醒: 2.2V時為1.7μA,3.0V時為2.1μA(典型值)低功耗振蕩器(VLO),通用計數器,看...
發表于 11-02 18:49 ? 53次 閱讀
MSP430F5438A-EP 混合信號微控制器,MSP430F5438A-EP

MSP430FR5969-SP 耐輻射混合信號微控制器

MSP430?超低功耗(ULP)FRAM平臺將獨特的嵌入式FRAM和整體超低功耗系統架構組合在一起,從而使得創新人員能夠以較少的能源預算增加性能.FRAM技術以低很多的功耗將SRAM的速度,靈活性和耐久性與閃存的穩定性和可靠性組合在一起。 MSP430FR5969- SP的超低功耗架構可提供七種低功耗模式,這七種模式均經過優化,能夠在低功耗的情況下對系統進行分布式遙測和維護。 MSP430FR5969- SP的集成式混合信號特性使其非常適合用于下一代航天器的分布式遙測應用。對單粒子閂鎖的強大抗干擾性和電離輻射總劑量使得該器件得以應用于多種空間和輻射環境中。 特性 抗輻射加固 擴展工作溫度(-55°C至105°C)(1)< /sup> 單粒子閂鎖(SEL)在125°C下的抗擾度可達72 MeV.cm 2 /mg 輻射批次驗收測試結果為50krad 48引腳VQFN塑料封裝 單受控基線 延長了產品變更通知周期 產品可追溯性 延長了產品生命周期 嵌入式微控制器 時鐘頻率高達16MHz的16位精簡指令集計算機(RISC)架構 寬電源電壓范圍(1.8V至3.6V)(2) 優化的超低功率模式 工作模式:大約100μA/MHz 待機(具有低功率低頻內部時鐘源(VL...
發表于 11-02 18:48 ? 96次 閱讀
MSP430FR5969-SP 耐輻射混合信號微控制器

MSP430F6459-HIREL MSP430F6459-Hirel

TI的MSP430系列超低功耗微控制器種類繁多,各成員器件配備不同的外設集以滿足各類應用的需求。架構與五種低功耗模式配合使用,是延長便攜式測量應用電池壽命的最優選擇。該器件具有一個強大的16位精簡指令集(RISC)中央處理器(CPU),使用16位寄存器以及常數發生器,以便獲得最高編碼效率。該數控振蕩器(DCO)可在3μs(典型值)內從低功率模式喚醒至激活模式。 MSP430F6459-HIREL微控制器配有一個集成式3.3V LDO,四個16位定時器,一個高性能12位ADC,三個USCI,一個硬件乘法器,DMA,具有報警功能的RTC模塊,一個比較器和多達74個I /O引腳。 這些器件的典型應用包括模擬和數字傳感器系統,數字電機控制,遙控,恒溫器,數字定時器以及手持儀表。 特性 低電源電壓范圍: 1.8V到3.6V 超低功耗 工作模式(AM):所有系統時鐘均工作:在8MHz,3V且閃存程序執行時為295μA/MHz(典型值) 待機模式(LPM3):< br>看門狗(采用晶振)和電源監控器工作,完全RAM保持,快速喚醒: 2.2V時為2μA,3V時為2.2μA(典型值) 關斷,實時時鐘(RTC)模式(LPM 3.5):關斷模式,RTC(采用晶...
發表于 11-02 18:48 ? 46次 閱讀
MSP430F6459-HIREL MSP430F6459-Hirel

MSP430G2230-EP MSP430G2230-EP 混合信號微控制器

MSP430G2230是一款超低功耗微控制器。這種架構與5種低功耗模式相組合,專為在便攜式測量應用中延長電池使用壽命而優化。該器件具有一個強大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于獲得最大編碼效率的常數發生器。數字控制振蕩器(DCO)可在不到1μs的時間里完成MSP430G2230是一款超低功率混合信號微控制器,此微控制器裝有一個內置的16位定時器和4個I /O引腳。除此之外,MSP430G2230還有使用同步協議(SPI或者I2C)的內置通信功能和一個10位A /D轉換器。 特性 低電源電壓范圍:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:220μA(在1MHz頻率和2.2V電壓條件下) 待機模式:0.5μA 關閉模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5種節能模式 可在不到1μs的時間里超快速地從待機模式喚醒 16位精簡指令集(RISC)架構,62.5 ns指令周期時間 基本時鐘模塊配置: 高達16MHz的內部頻率并具有4個精度為±1%的校準頻率 內部超低功耗低頻振蕩器 32kHz晶振晶體振蕩器不能在超過105°C的環境中運行 外部數字時鐘源 < li>具有2個捕捉/比較寄存器的16位Timer_A 帶內部基準,采樣與保持以及自動掃描功能的10位200ksps模數(A /D)轉...
發表于 11-02 18:48 ? 37次 閱讀
MSP430G2230-EP MSP430G2230-EP 混合信號微控制器

MSP430G2302-EP .混合信號微控制器

德州儀器(TI)的MSP430系列超低功率微控制器包含幾個器件,這些器件特有針對多種應用的不同的外設集這種架構與5種低功耗模式相組合,專為在便攜式測量應用中延長電池的使用壽命而進行了優化。該器件具有一個強大的16位RISC CPU,16位寄存器和有助于大大提高編碼效率的常數發生器。數控振蕩器可在少于1μs內將器件從低功耗模式喚醒至激活模式。 MSP430G2302系列微控制器是超低功耗的混合信號微控制器,此微控制器帶有內置的16位定時器,和多達16個I /O觸感使能引腳以及使用通用串行通信接口實現的內置通信功能。配置詳細信息,請參見。典型應用包括低成本傳感器系統,此類系統負責捕獲模擬信號,將之轉換為數字值,隨后對數據進行處理以進行顯示或傳送至主機系統。 特性 低電源電壓范圍:1.8V至3.6V 超低功耗 激活模式:220μA(在1MHz頻率和2.2V電壓條件下) 待機模式:0.5μA 關閉模式(RAM保持):0.1μA < /li> 5種節能模式 可在不到1μs的時間里超快速地從待機模式喚醒 16位精簡指令集(RISC)架構,62.5當前超低功耗低頻(LF)振蕩器 32kHz晶振 外部數字時鐘源 一個具有3個捕獲/比較寄存器的16位Timer_A ...
發表于 11-02 18:48 ? 65次 閱讀
MSP430G2302-EP .混合信號微控制器

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

TMS570LS3137-EP 器件是一款用于安全系統的高性能 系列微控制器。 此安全架構包括:以鎖步模式運行的雙核 CPUCPU 和內存內置自檢 (BIST) 邏輯閃存和數據 SRAM 上的 ECC外設存儲器的奇偶校驗 外設 I/O 上的回路功能 TMS570LS3137-EP 器件集成了 ARM Cortex-R4F 浮點 CPU,此 CPU 可提供一個高效的 1.66 DMIPS/MHz,并且 具有能夠以高達 180 MHz 運行的配置,從而提供高達 298 DMIPS。 此器件支持字不變大端序 [BE32] 格式。 TMS570LS3137-EP 器件具有 3MB 的集成閃存以及 256KB 的數據 RAM,這些閃存和 RAM 支持單位錯誤校正和雙位錯誤檢測。 這個器件上的閃存存儲器是一個由 64 位寬數據總線接口實現的非易失性、電可擦除并且可編程的存儲器。 為了實現所有讀取、編程和擦除操作,此閃存運行在一個 3.3V 電源輸入上(與 I/O 電源一樣的電平)。 當處于管線模式中時,閃存可在高達 180MHz 的系統時鐘頻率下運行。 在字節、半字、字和雙字模式中,SRAM 支持單循環讀取和寫入訪問。 TMS570LS3137-EP 器件特有針對基于實時控制應用的外設,其中包括 2 個下一代高端定時器 ...
發表于 11-02 18:48 ? 205次 閱讀
TMS570LS3137-EP 16/32 位 RISC 閃存微控制器,TMS5703137-EP

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

TMP411設備是一個帶有內置本地溫度傳感器的遠程溫度傳感器監視器。遠程溫度傳感器,二極管連接的晶體管通常是低成本,NPN或PNP型晶體管或二極管,是微控制器,微處理器或FPGA的組成部分。 遠程精度為±1 °C適用于多個設備制造商,無需校準。雙線串行接口接受SMBus寫字節,讀字節,發送字節和接收字節命令,以設置報警閾值和讀取溫度數據。 TMP411器件中包含的功能包括:串聯電阻取消,可編程非理想因子,可編程分辨率,可編程閾值限制,用戶定義的偏移寄存器,用于最大精度,最小和最大溫度監視器,寬遠程溫度測量范圍(高達150°C),二極管故障檢測和溫度警報功能。 TMP411器件采用VSSOP-8和SOIC-8封裝。 特性 ±1°C遠程二極管傳感器 ±1°C本地溫度傳感器 可編程非理想因素 串聯電阻取消 警報功能 系統校準的偏移寄存器 與ADT7461和ADM1032兼容的引腳和寄存器 可編程分辨率:9至12位 可編程閾值限...
發表于 09-19 16:35 ? 60次 閱讀
TMP411 ±1°C Programmable Remote/Local Digital Out Temperature Sensor

TMP461 具有可編程地址的 1.8V 高精度遠程溫度傳感器

這個遠程溫度傳感器通常采用低成本分立式NPN或PNP晶體管,或者基板熱晶體管或二極管,這些器件都是微處理器,微控制器或現場可編程門陣列(FPGA)的組成部件。本地和遠程傳感器均用12位數字編碼表示溫度,分辨率為0.0625°C。此兩線制串口接受SMBus通信協議,以及多達9個不同的引腳可編程地址。 該器件將諸如串聯電阻抵消,可編程非理想性因子(η因子),可編程偏移,可編程溫度限制和可編程數字濾波器等高級特性完美結合,提供了一套準確度和抗擾度更高且穩健耐用的溫度監控解決方案。 TMP461非常適合各類通信,計算,儀器儀表和工業應用中的多位置,高精度溫度測量。該器件的額定電源電壓范圍為1.7V至3.6 V,額定工作溫度范圍為-40°C至125°C。 特性 遠程二極管溫度傳感器精度:±0.75°C 本地溫度傳感器精度:±1°C 本地和遠程通道的分辨率:0.0625°C 電源和邏輯電壓范圍:1.7V至3.6V 35μA工作電流(1SPS), 3μA關斷電流 串聯電阻抵消 ...
發表于 09-18 16:59 ? 38次 閱讀
TMP461 具有可編程地址的 1.8V 高精度遠程溫度傳感器

TX810 適用于超聲波系統的 8 通道可編程 T/R 開關

TX810為各種超聲波應用提供集成解決方案。它是一個8通道,電流可編程,發送/接收開關,采用小型6mm x 6mm封裝。 當高壓發送器信號施加到輸入端時,內部二極管限制輸出電壓。雖然TX810的插入損耗在接收模式下最小化。 與傳統的T /R開關不同,TX810包含一個3位接口,用于編程7mA至0mA的偏置電流,以滿足不同的性能和功耗要求。當TX810偏置電流設置為0mA(即高阻模式)時,器件配置為掉電模式。在高阻抗模式下,TX810不會為高壓變送器增加額外負載。此外,器件可在不到1μs的時間內從掉電模式喚醒。憑借這些先進的可編程功能,可以在系統中實現顯著的省電。 特性 用于超聲波的緊湊型T /R開關 靈活的可編程性 8偏置電流設置 8電源/性能組合 輕松上電/下電控制 快速喚醒時間 Dual供應操作 優化插入損耗 應用 醫用超聲 工業超聲 < /ul> 參數 與其它產品相比?模擬開關/多路復用器 ? 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...
發表于 09-03 11:31 ? 129次 閱讀
TX810 適用于超聲波系統的 8 通道可編程 T/R 開關
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