Jobba smartare, inte hårdare

Uttrycket ”jobba smartare, inte hårdare” gäller även på teknikområdet. Inom elektronikvärlden är ”smart” ett högaktuellt ord. Från bilar och belysning i hemmen, till drift av industriella anläggningar och fabriker – allt görs smartare. Den smarta tekniken har snabbt blivit en kraft som driver på den fjärde industriella revolutionen.

Sedan Internet of Things (IoT) och Big Data gjorde entré har kommunikationen mellan olika enheter och inom infrastrukturerna intensifierats, vilket gör det möjligt att fatta beslut i realtid. Den mesta nya tekniken lanseras numera tillsammans med ordet ”smart”. Från smarta telefoner till smarta mätare och smarta klockor – allting har blivit smart.

Termen ”smart” och dess innebörd var också fokus vid Texas Instruments (TI) monter under den senaste Embedded World-mässan i Nürnberg. Där presenterade TI fyra olika tillämpningsområden för smart teknik, närmare bestämt smarta bilar, smarta byggnader, smarta fabriker och smarta städer. Den här artikeln handlar om ett antal Texas Instruments-produkter som kan användas för att designa produkter som tillgodoser behovet av smarta lösningar i framtiden.

MSP-EXP432P4111 – SimpleLink MSP432P4111 LaunchPad utvecklarpaket

Utvecklarpaketet (figur 1) kan användas för att utveckla sensornodtillämpningar med en integrerad precisions-ADC, lågeffektsdrift och 2 MB integrerat flashminne, för sömlös integrering av flera trådlösa anslutningsalternativ. Mikrostyrenheten (MCU) MSP432P4111 innefattar en 48 MHz Arm® Cortex®-M4F, 2 MB flashminne och 256 kB SRAM-minne, lågeffektsdrift ned till 120 µA/MHz aktiv effekt och 850 nA standby, en ADC med SAR-precision och 16-bitars prestanda, samt en 320-segments LCD.

Figur 1: SimpleLink MSP432P4111 LaunchPad utvecklarpaket från Texas Instruments. (Bildkälla: Texas Instruments)

LAUNCHCC3220MODASF – SimpleLink Wi-Fi CC3220MODASF LaunchPad utvecklarpaket

LAUNCHCC3220MODASF innefattar CC3220MODASF, en CERTIFIERAD trådlös single-chip MCU med antenn på kortet. MCU:n har 1 MB flashminne, 256 kB RAM-minne och funktioner för förbättrad säkerhet. Emulering och sensorer är integrerade, vilket ger ett komplett paket från start.

BOOSTXL-CAPKEYPAD

Utvärderingsmodulen BOOSTXL-CAPKEYPAD är en lättanvänd plattform för mikrostyrenheten MSP430FR2522 med kapacitiv avkänning och CapTIvate-teknik. Utvärderingsmodulen kan användas på tre olika sätt: 1) med ett LaunchPad utvecklarpaket, 2) med CapTIvate utvecklarpaket (MSP-CAPT-FR2633) eller 3) med CapTIvate programmerarkort (CAPTIVATE-PGMR).

CAPTIVATE-METAL

CapTIvate Metall touchpanel (figur 2) är ett tilläggskort för CapTIvate utvecklarpaket (MSP-CAPT-FR2633). Tillägget kan användas för att utvärdera beröringsteknik för metall. Tekniken för kapacitiv beröringsavkänning gör det möjligt att utveckla eleganta touchmoduler av mässing, brons, rostfritt stål och aluminiumlegeringar.

Figur 2: Texas Instruments tilläggskort, CapTIvate Metal-touchpanel, för CapTIvate utvecklarpaket. (Bildkälla: Texas Instruments)

TI:s MSP430-mikrostyrenheter med CapTIvate-touchteknik kan användas för att tillföra flexibel, innovativ och tillförlitlig kapacitiv metallavkänning i många olika tillämpningar, från tekniska apparater till bärbar elektronik.

EVM430-FR6047

För att underlätta utvärdering och optimering av MSP430FR6047-styrenheter avsedda för tillämpningar med ultraljudsavkänning (t.ex. smarta vattenmätare), erbjuder TI utvärderingssatsen EVM430-FR6047. Mikrostyrenheten MSP430FR6047 med ultralåg förbrukning, har en integrerad ultraljudsavkännande analog front-end (AFE) för extremt noggrann ultraljudsmätning.

MSP-EXP430FR2433 – LaunchPad utvecklarpaket

LaunchPad-utvecklarpaketet är en lättanvänd utvärderingsmodul, baserad på mikrostyrenheten MSP430FR2433 i Value Line-serien. Om du planerar utveckling på MCU-plattformen MSP430FR2x i Value Line-serien, innehåller det här paketet allt som behövs, inklusive en inbyggd felsökningssond för programmering, felsökning och energimätningar.

MSP-CAPT-FR2633 – MSP CapTIvate MCU utvecklarpaket

Det här är en komplett, lättanvänd plattform för att utvärdera mikrostyrenheten MSP430FR2633 med kapacitiv avkänningsteknik. Paketet innehåller ett MSP430FR2633-baserat processorkort, ett programmerings-/felsökningskort med EnergyTrace-teknik för mätning av energiförbrukning med Code Composer Studio IDE, samt sensorkort för utvärdering av egenkapacitans och ömsesidig kapacitans samt gest- och närhetsavkänning.

LDC1314KEYPAD-EVM

Den här utvärderingsmodulen (figur 3) används för att utvärdera LDC1314:s induktiva avkänning, i ett paket som innefattar en kontaktfri 16-knappars multifunktionsknappsats. Det är en lågkostnadslösning som använder konventionell PCB-teknik och lättillverkade komponenter som är kompatibla med LDC1314, men även med LDC1312, LDC1612 och LDC1614.

Figur 3: LDC1314KEYPAD-EVM från Texas Instruments används för att utvärdera LDC1314:s induktiva avkänning. (Bildkälla: Texas Instruments)

LDC1614EVM

LDC1614-utvärderingsmodulen har två PCB-sensorslingor som ansluter till LDC1614-kretsens fyra kanaler. En MSP430-mikrostyrenhet används för att koppla LDC:n till en värddator. Utvärderingsmodulen kan användas för att kontrollera och utvärdera teknik för induktiv avkänning och mätning av förekomst, position eller sammansättning av elektriskt ledande föremål.

TMP116EVM

Utvärderingmodulen TMP116EVM ger ett enkelt sätt att börja använda TMP116-familjen. TMP116-enheterna är digitala temperaturgivare med hög precision och integrerat EEPROM. Enheterna har 16 bitars upplösning och en noggrannhet på upp till ±0,1 °C i området 20–42 °C och 0,2 °C i området 0–85 °C.

TMDSECATCNCD379D

På det här utvärderingskortet kombineras realtidsstyrning från C2000MCU och EtherCAT-realtidskommunikation. Kortet har en Beckhoff ET1100 EtherCAT slavstyrenhet (ESC) och en 800 MIPS Delfino mikrostyrenhet. Kortet kan användas som fristående maskinvara för att undersöka programvaruprojekt, eller tillsammans med DesignDRIVE IDDK för servoexempeltillämpningar. Om TMDSECATCNCD379D används med DesignDRIVE IDDK som en tvåkorts maskinvarulösning, upptäcker du också att enheten levereras med drivrutiner för ET1100 och slavestack-anpassningslagret för C28x.

TIDA-01476 – TI-referensdesign

Den här referensdesignen demonsterar en industriell sensor-till-moln-ändnod som kan ansluta till en IoT-nätverksgateway och molndataleverantör. Designen innefattar TI:s nano-power OP-förstärkare, komparatorer och den trådlösa SimpleLink sub-1 GHz MCU-plattformen med ultralåg effektförbrukning. Detta ger en lågförbrukande rörelsedetektor för sensor-till-moln, som möjliggör extremt lång batteritid och inkoppling utan kablar.

TIDA-01477 – TI-referensdesign

Den här referensdesignen har stora likheter med TIDA-01476 och demonsterar en industriell sensor-till-moln-ändnod som kan ansluta till en IoT-nätverksgateway och molndataleverantör. I designen ingår TI:s nano-power systemtimer för powergating, en low Iq boost-omvandlare, den trådlösa SimpleLink sub-1 GHz MCU-plattformen av Ultra-Low-Power-typ samt teknik för avkänning av luftfuktighet. Sammantaget ger funktionerna en extremt lågförbrukande metod för sensorändnoderna, vilket leder till extra lång batteritid.

Utöver ovanstående TI-produkter erbjuder TE Connectivity (TE) också en uppsättning av smarta anslutningslösningar.

Kortnivåskärmar – Board Level Shields (BLS)

För att minimera överhörning och minska EMI-störningar i tillämpningar, finns TE:s BLS-portfölj, som hjälper utvecklarna att snabbt hitta lösningar på problemen (figur 4). TE erbjuder både ett standardalternativ av kallvalsat material och ett aluminiumalternativ som endast väger en tredjedel.

Figur 4: Ett exempel på en kortnivåskärm från TE Connectivity. (Bildkälla: TE Connectivity)

Vattentäta USB Type-C™-anslutningar

För att få en lösning som levererar datahastigheter upp till 10 Gbps, effekt på upp till 100 W och en gemensam ljud/video-ingång, finns TE:s USB Type-C-uttag. USB Type-C är nästa generations lösning för befintliga och framtida USB-tillämpningar. TE:s vattentäta USB Type-C-anslutning är IPX8-klassad och ger tillförlitlig anslutning i minst 30 minuter, på vattendjup ned till 1,5 meter.

Vilken roll kan då produkterna ovan spela när det gäller att få saker och ting ”smartare”? I smarta städer kan TI:s breda portfölj av analogsignal- och blandsignalprodukter med kraftfulla signalbearbetnings- och mikrostyrenheter, kombinerat med erbjudanden för hela signalkedjan – inklusive avkänning, signalkonditionering, bearbetning och kommunikation – användas för att integrera stadssystem och göra dem smartare. I smarta städer behövs det sensorer, gatewayer, styrcentraler och effektiv molnkommunikation i ett meshnätverk med hierarkiska element. Flexibla, skalbara halvledarlösningar behövs, eftersom varje datainsamlings-, aggregerings- och/eller beslutspunkt har unika krav. TI kan leverera produkter som är utformade för att fungera tillsammans, till exempel i smarta stadsnätverk.

När det gäller bilindustrin spelar trådlös teknik en central roll i övergången från enkla förbränningsmotorer till avancerade smarta fordon. Just nu pågår en av de allra största förändringarna sedan bilen uppfanns för mer än 120 år sedan. TI förbättrar transport- och körupplevelserna genom att leverera systeminnovationer, skalbarhet och säkerhetsexpertis som hjälper kunderna att snabbare få ut sina produkter på vägarna. Inom bilindustrin spelar TI:s produkter en avgörande roll i lösningar för avancerad förarassistans, infotainment, hybrid-/elfordon, drivlinor, karosselektronik och belysning.

TI:s inbäddade och analoga produkter, systemexpertis och användarvänliga utvecklingsverktyg gör det möjligt att digitalisera system och processer, vilket ger smartare, effektivare och säkrare fabriker – helt i enlighet med den fjärde industriella revolutionen, Industry 4.0. Dataanalys i realtid, Big Data-moln, föregripande underhåll, distribuerad intelligens, OPC UA TSN, cyberfysiska produktionssystem och produktcentrerad tillverkning är exempel på teknik som ger stora fördelar avseende anslutbarhet, kraft, säkerhet och tillförlitlighet.

Beträffande smarta byggnader erbjuder TI differentierade lösningar. Med sådana lösningar kan ingenjörerna övervaka och styra intelligenta byggnader för att skapa effektiva, säkra och behagliga miljöer. TI har ett brett sortiment av enheter och referensdesigner som kan användas för att lägga till funktioner för energiutvinning och föregripande underhåll i byggnadsautomationssystem. Exempel på smarta byggnadsapplikationer är smartare trådlös avkänning för optimering av värme-, kylnings-, ventilations- och belysningssystem. Optimerad energieffektivitet för miljövänliga byggnader och system med högre tillförlitlighet är andra fördelar som kan uppnås med smarta lösningar för byggnader.

*TE Connectivity och TE är varumärken.