隨著工廠越來越智能化，用于制造監(jiān)控這些設備的傳感器和自動化設備的技術也變得越來越智能。

微控制器（MCU）則需要快速有效地適應不同類型的傳感和測量的應用需求，特別是那些涉及照明、濕度、溫度、電力電流、一氧化碳以及涉及許多其他條件或參數(shù)的傳感應用。解決適應性需求的一種方法是在MCU中集成可以靈活配置的信號鏈處理模塊，可以根據(jù)不同的應用需求做不同的配置。

這種集成信號鏈的設計是新型MSP430FR23xx MCU系列的關鍵組成，具有多個可配置的智能模擬組合模塊外設。智能模擬組合模塊包含多個模擬信號鏈外設，包括具有可編程增益放大（PGA）功能的運算放大器（op amp）和12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。這些外設提供了許多配置選項，使您可以根據(jù)應用需求配置內(nèi)部信號路徑。圖1是智能模擬組合模塊的高級框圖。

圖1：MSP430FR2355 MCU中的智能模擬組合模塊

MSP430FR2355器件包含四個智能模擬組合模塊，每個模塊均可以根據(jù)應用需求獨立配置成為DAC、PGA和運算放大器以及他們的組合。還可以通過內(nèi)部連接配對使用，這降低了MCU外部連接電路的需求。該MCU還包括一個200KSPS 12位逐次逼近式（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和兩個增強型比較器，以在MCU內(nèi)提供更多的信號鏈外設。

可以工作在-40至105°C的智能模擬組合模塊和MSP430FR2355 MCU其中一個應用是工業(yè)溫度變送器。采用MSP430FR2355 MCU的20mA回路供電的 RTD 溫度變送器參考設計提供了較少元件數(shù)量、低成本的解決方案。該參考設計利用MSP430FR2355 MCU中的片上智能模擬組合模塊來控制回路電流，因此不再需要獨立式DAC，如圖2所示。

圖2：4mA-20mA電流回路供電的溫度變送器參考設計框圖

該設計實現(xiàn)了12位輸出分辨率和6μA輸出電流分辨率。該設計還結合了反向極性保護，以及國際電工委員會（IEC）61000-4-2和IEC61000-4-4環(huán)路電源輸入保護。 圖3顯示了該設計的實際硬件。

圖3：采用MSP430FR2355 MCU的溫度變送器參考設計

結論

工廠自動化中傳感應用的增長推動著對MCU中更多模擬外設集成的需求。添加可配置的集成的模擬元件為開發(fā)人員提供了設計的靈活性，以滿足工廠自動化系統(tǒng)的不同需求。