智能化工厂的微控制器和自动化设备技术升级方案（智能化工厂的微控制器和自动化设备技术升级的区别）

随着工厂变得更加智能，用于创建传感器和监控这些设备的自动化设备的技术也变得更加智能。

微控制器(MCU) 需要快速有效地适应不同类型的传感和测量应用需求，特别是涉及照明、湿度、温度、电流、一氧化碳的需求，以及涉及许多其他条件或参数的传感应用。解决适应性要求的一种方法是在MCU中集成可灵活配置的信号链处理模块，可以根据不同的应用需求进行不同的配置。

这种集成信号链设计是新型MSP430FR23xx MCU 系列的关键组件，具有多个可配置的智能模拟组合模块外设。智能模拟组合模块包含多个模拟信号链外设，包括具有可编程增益放大(PGA) 的运算放大器(op amp) 和12 位模数转换器(DAC)。这些外设提供了许多配置选项，允许您根据应用需求配置内部信号路径。图1是智能模拟组合模块的高级框图。

图1：MSP430FR2355 MCU 中的智能模拟组合模块

MSP430FR2355 器件包含四个智能模拟组合模块，每个模块都可以根据应用要求独立配置为DAC、PGA、运算放大器或其组合。它们还可以通过内部连接进行配对，从而减少了对MCU 外部连接电路的需求。该MCU 还包括一个200KSPS 12 位逐次逼近(SAR) 模数转换器(ADC) 和两个增强型比较器，以在MCU 内提供额外的信号链外设。

智能模拟组合模块和可在-40 至105C 温度范围内工作的MSP430FR2355 MCU 的一项应用是工业温度变送器。使用MSP430FR2355 MCU 的20mA 回路供电RTD 温度变送器参考设计提供了组件数量少、成本低的解决方案。该参考设计利用MSP430FR2355 MCU 中的片上智能模拟组合模块来控制环路电流，从而无需独立DAC，如图2 所示。

图2：4mA-20mA 电流环路供电温度变送器参考设计框图

该设计实现了12 位输出分辨率和6A 输出电流分辨率。该设计还集成了反极性保护以及国际电工委员会(IEC) 61000-4-2 和IEC61000-4-4 回路电源输入保护。图3 显示了该设计的实际硬件。

图3：使用MSP430FR2355 MCU 的温度变送器参考设计

综上所述

工厂自动化中传感应用的增长推动了MCU 中对更多模拟外设集成的需求。添加可配置的集成模拟组件为开发人员提供了设计灵活性，以满足工厂自动化系统的不同需求。