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設計與開發
參考設計

TIDM-02005

適用於水流量測的最佳化超音波感測計量學參考設計

設計檔案

TIDM-02005

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概覽

此參考設計協助設計人員使用整合式超音波感測解決方案 (USS) 模組，開發成本最佳化的超音波水計量子系統，以低功耗與最大整合度提供優異的量測性能。此設計以 64KB MSP430FR6043 微控制器 (MCU) 為基礎，搭載整合式高速、ADC 架構、訊號擷取及整合式低功耗加速器 (LEA) ，可將數位訊號處理最佳化。

特點

此參考設計協助設計人員使用整合式超音波感測解決方案 (USS) 模組，開發成本最佳化的超音波水計量子系統，以低功耗與最大整合度提供優異的量測性能。此設計以 64KB MSP430FR6043 微控制器 (MCU) 為基礎，搭載整合式高速、ADC 架構、訊號擷取及整合式低功耗加速器 (LEA) ，可將數位訊號處理最佳化。
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設計檔案與產品

設計檔案

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TIDUES5A.PDF (7031 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

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TIDM114.PDF (539 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

download Bill of materials (BOM) — TIDM-02005
TIDM113.PDF (78 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

download CAD/CAE symbol — TIDM-02005
TIDM116.ZIP (2672 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

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TIDCFK9.ZIP (1201 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

download PCB layout — TIDM-02005
TIDM115.PDF (3250 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

download Schematic — TIDM-02005
TIDM112.PDF (670 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

類比與精密開關與多工器

TS5A9411 — 5-V, 2:1 (SPDT)、1 通道通用型類比開關 (6 接腳 SC70)

產品規格表: PDF | HTML
負載開關

TPS22860 — 0.73-Ω、5-V、超低洩漏負載開關

產品規格表: PDF | HTML
高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA838 — 1mA、300MHz 增益頻寬，電壓回饋運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
MSP430 microcontrollers

MSP430FR6043 — 具 64KB FRAM、12KB RAM、LCD 且適用氣體和水計量應用的超音波感測 MCU

產品規格表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 轉換器 (整合式 FET)

TPS61240 — 2.3-V 至 5.5-V 輸入範圍、3.5-MHz 固定頻率 450-mA 升壓轉換器

產品規格表: PDF | HTML
高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA836 — 超低功耗、軌至軌輸出、負軌輸入 VFB 運算放大器

產品規格表: PDF

開始開發

硬體

開發板

EVM430-FR6043 — MSP430FR6043 ultrasonic sensing evaluation module

EVM430-FR6043 評估套件是用於評估 MSP430FR6043 性能的開發平台，適用於超音波感測應用（例如智慧型瓦斯表）。MSP430FR6043 MCU 是一款整合超音波感測類比前端 (USS) 的超低功耗 MCU，可進行高精密度與準確的超音波量測。本裝置也包含低功耗加速器 (LEA)，可進行最佳化訊號處理，且有助於將功率最佳化以延長電池使用壽命。套件提供彈性解決方案，能讓工程師使用 MSP430FR6043 MCU 與不同頻率的各種轉換器進行快速評估與開發。EVM 能夠以板載 LCD 和 RF 通訊模組連接器顯示量測參數。 
EVM使用指南: PDF
支援產品和硬體

支援產品和硬體

硬體開發
參考設計
TIDM-02003 — 用於氣流測量的超音波感測子系統參考設計 TIDM-02005 — 適用於水流量測的最佳化超音波感測計量學參考設計
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EVM430-FR6043 — MSP430FR6043 ultrasonic sensing evaluation module

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* 設計指南 Optimized Ultrasonic Sensing Metrology Water Flow Measurement Reference Design (Rev. A) PDF | HTML 2019/9/26
資料表 MSP430FR604x, MSP430FR504x 16-MHz MCU up to 64KB FRAM, 12-Bit High-Speed 8-MSPS Sigma-Delta ADC, and Integrated Sensor AFE datasheet (Rev. B) PDF | HTML 2021/12/1
應用說明 USS Water Flow Rate Calibration 2020/10/9
應用說明 Liquid Concentration Sensing 2020/10/9
應用說明 Ultrasonic Surface Sensing 2020/9/25
應用說明 Ultrasonic Leak Detection 2020/9/23

相關設計資源

軟體開發

驅動程式或資料庫
MSP-ULTRASONIC-DESIGN-CENTER — MSP430 MCU 超音波感測設計中心

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