MSP430FR6047超声波感应模拟前端

下面就是我们的物理结构 我们讲一下我们这个USS 超声波的IP在我们的430芯片中 这个IP的一个结构 我们可以看到 在这里的两个就是我们的超声波的换能器 那么整体的最右边呢 都是我们的430芯片 大家可以看到我们有一个高度集中化的一个430的 水表测量方案 我们在外面连接我们的换能器以及 然后这个RC 就可以实现我们这个 流量计的一个设计 那么我们绝大部分的 由于我们是一个高度集中化的嘛 高度集中化的一个方案 所以 我们在内部集成了很多 流量集中所需要的一些模块 比如说我们的PPG 在这里 这就是我们的超声波发生的一个 generator 就是超声波发生器的一个结构 那么它可以产生从33K赫兹到 2.5M赫兹的一个超声波频率 并且我们可以通过软件配置 去设置我们想要的一个超声波频率 并且它可以比如说产生 大概127个超声波脉冲 然后你也可以设计一个反向的超声波脉冲去 抵消液体中超声波传给的 流量 那么 这些都是可以通过软件去配置 其次就是我们的PHY 这个PHY就是一个驱动 就是驱动我们超声波换能器的一个 功率的一个IP 我们一般驱动的transducers的内阻大概 是在4欧姆左右 在工作时 它的功耗大概是在 120毫安左右 那么我们可以通过这个PHY来驱动 两个 一对这样的transducer 超声波换能器 那么我们的超声波换能器的工作电压范围大概 是在2.2伏到3.6伏左右 那么我们为什么会用这么低的电压去驱动 超声波换能器呢 一个是由于 我们采用了(听不清) 导致我们最终的几率比较高 不需要用 比较高的电压 所以我们 我们不需要高电压来驱动我们的换能器从而保证 我们的功耗 也就是换能器整体的功耗 流量计的功耗 降低都是通过 内部的一些算法啊 结构啊来去 保持我们这个功耗的 那么其次就是我们的这个 PGA 可以看到在这里 我们的PGA主要就是 将超声波信号发射出去 然后从另一端接收 将接收到的信号集成一个 一个放大的处理 那么可以看到我们一般接收到的信号 那么在大于2.5伏的时候 一般接收到的信号一般是30 35个毫伏到1500个毫伏左右 那么我们再通过这个 这个PGA来去 放大这个信号 然后来得到一个 比较清晰的一个 来得到一个更准确的一个 时间传输的一个值 那么可以看到我们的这个 可编程的这个放大器的这个 一个放大倍数在6DB到19DB之间 那么它是以1DB为一个STEP 为调解的一个最小单位来进行调解的 那其次 我们的PGA也是 也是根据我们的时间 来去 自动地去调解 因为我们的最终目标设置是我们传输到 高速的ADC采样的一个 浮磁的标准的 比如说我这个要求的 传输到我们高速ADC的幅值大概是 2伏左右 那么 PGA会自动的根据 根据我输入进来的这个信号 来自动放大我配置的系数 在输入到我们的高速ADC的信号 维持在两伏左右的一个范围 这些都是一个自动配置的一个过程 不需要 认为地去操作 这个带来的有点就是 如果 我的transducer上被一些 生了一些水垢 导致我最终采样到的超声波 信号是受到了一些损失 超声波信号的幅值可能更弱了一些 那么可以通过PGA来弥补整个超声波 来弥补水垢对超声波传输的 一个影响 那么其次就是HS的PLL 也是我们的时钟发射信号 使用发生在这边 那么高速的这个 PLL最高能产生到 80兆每赫兹的一个时钟 这个时钟也可以直接提供给我们的 高速的signal ADC 来去维持一个高频的采样 那么我们尤其要说的就是这个 我们的SDHS sigma high speed的一个高速ADC 那么它是一个12比特的 然后是8兆SDHS的 8兆signals per second 8兆SDHS的采样ADC 这个声噪比是63DB 也是在整个的平常范围内是 1.5M赫兹里面 我们的声噪比是63db 声噪比份 噪音很低 那么(听不清)的 比较(听不清)的一点就是 我们的OSR 比如说在(听不清)中 (听不清) (听不清) 就是(听不清) 更加能够去综合一些 信号的(听不清)一些处理来 保持我们高精度的一个功能 那么同时我们这个 集成在芯片内部的这个 高速ADC能够工作在 stand alone模式 也就是如果你 能够对我们整个USS系统不是 感兴趣 只是对我们的 高速ADC stand alone应用 比较有兴趣 你也可以去支持 就是不带其他的这些外设 来单独使用这个高速ADC的 好的 我们的硬件的一些功能模式大概 就是这样 那么 这是我们信号传输的这个 要求 下一页主要讲的是我们的control panel 也就是我们的时钟控制信号去 怎么样控制以及完善 以及最终 计算得到我们的超声波的上下性时间的 那么首先就是我们这个 这个功率控制就是 这个电池控制的这么一个 一个系列 它是主要控制我们的这个 比如我们上一页所讲的 power generator 就是PPG 就是产生超声波倒换信号的 那个PPG 然后对它 去供电 同时给我们的发起供电去驱动我们的 超声波换能器来 产生超声波的 那么其次就是 就是这个时钟的控制 时钟的一个持续信号 也就是什么时候去开启什么样的一个功能模块 那么都是通过它来操作控制的 这期的 这期的演示但是 我们只讲了一些 右边最后的 框图来详细了解一些 在这里 由于这些是持续的一些控制 我们不再多说了