Firmware - Febbraio 2014 / N°97 - (Page 60)

struments. Questo microcontrollore presenta caratteristiche di spicco rispetto ad altri prodotti simili reperibili sul mercato. In tabella 1 è riportato un breve sunto si quelle che sono le caratteristiche principali dell'F6736, tra le quali spicca la presenza dei tre convertitori SigmaFrequency (MHz) 25 Flash (KB) 128 SRAM (kB) 8 GPIO 72 LCD Segments 320 24-bit Sigma-delta 3 Timers - 16-bit 4 Watchdog Yes Real-Time Clock Yes, with battery backup Brown Out Reset Yes SVS Yes USCI_A (UART/LIN/IrDA/SPI) 3 USCI_B (I2C & SPI) 1 DMA 3 Figura 6: Schema a blocchi architettura SW e-Meter Multiplier 32x32 Delta a 24bit. Questo tipo di modulato- Temp Sensor Yes re è anche detto " a sovra-campiona- Power Management LDO, mento", in quanto il segnale viene cam- SVS/SVM, pionato ad una frequenza N volte BOR superiore alla banda del segnale, una ADC 10-bit SAR ADC Channels 8 Pin/Package 100LQFP 80LQFP sorta si estremizzazione del Teorema di Shannon, che impone una frequenza minima di campionamento pari al doppio della banda, (sotto tale limite la mo- Tabella 1: Funzionalità TI MSP430F6736 dulazione compromette l'informazione trasmessa). In figura 3 è rappresentato lo schema a blocchi di un convertitore Sigma-Delta, esso è formato da una parte detta catena diretta, che confronta il segnale di ingresso con degli impulsi di ampiezza e durata predefinita. Il segnale errore generato verrà poi dato in pasto ad un integratore, che a sua volta genererà una rampa la cui pendenza sarà proporzionale al valore della tensione errore. Tale rampa verrà poi confrontata con lo zero, ed in caso di superamento di esso verrà generato un impulso, che sarà riportato all'ingresso come feedback, oltre ad incrementare un contatore (detto ). Il campione successivo verrà confrontato con l'impulso, ed il segnale errore genererà una rampa negativa fino alla fine dell'impulso, per poi iniziare a crescere con una pendenza proporzionale all'ampiezza del segnale. In figura 4 è riportato un esempio di elaborazione di segnale avente ampiezza 0,2V e 0,4V. Come si può osservare la diversa ampiezza dei segnali comporta un maggior numero di impulsi, quindi attraverso il contatore a parità di tempo si otterrà un conteggio proporzionale all'ampiezza del segnale di ingresso. La risoluzione di questi convertitori (24 bit) agevola la riduzione di eventuali errori di quantizzazione, molto comuni nei normali convertitori ADC. A discapito dei numerosi vantaggi, c'è la relativa lentezza a seguire variazioni di segnale molto rapide. Tale situazione è però un evento assai raro nell'applicazione descritta in questo articolo, dove i rapidi cambiamenti di assorbimento possono durare qualche decina di millisecondi e non incidere eccessivamente nel calcolo della potenza attiva. In figura 5 è riportato un esempio di connessioni per la lettura su micro delle tensioni e delle correnti. Come anticipato i tre ingressi principali saranno quelli dei tre convertitori Sigma-Delta, dove è rappresentata una connessione a stella per la misurazione. Viene inoltre utilizzata la porta LDC per la visualizzazione a display della lettura. IMPLEMENTAZIONE SW PER LA MISURA Per tradurre in software quanto detto, è necessario tenere presente che, in fase di accensione, troviamo delle dinamiche di transizione che portano alla condizione di "regime". È quindi utile e molto semplificativo attendere un tempo T (un secondo è più che sufficiente), nel quale si potrà procedere con l'acquisizione e quindi il calcolo dell'energia utilizzata. In figura 6 è riportato lo schema a blocchi del SW. Dall'immagine si può osservare come la lettura viene bufferizzata ogni secondo, consentendo tale scelta sia la possibilità di acquisire più campioni possibili, sia l'aggiornamento della visualizzazione FOCUS ON INSIDE TOOLS ANALOG TIPS'N TRICKS 60 SKILLS MARKET NEWS SPOTLIGHT EVENTS ZAPPING ABBONAMENTO

Tabella dei contenuti per la edizione digitale del Firmware - Febbraio 2014 / N°97

News
TIPS'n tricks
FOCUS on I Microcontrollori Kinetis K60
SKILLs
High Resolution PWM
Rilevamento Scheda con NFC e RFID “Low-Power”
INside
Power Supply Layout ed EMI
Evitare le Interferenze E.M. nel progetto di PCB
Regolatore PoE, “Power-over- Ethernet”
ANALOG
Bilanciare le Celle Li-Ion
Misurazioni di Energia con MSP430
TOOLS Freescale Code Warrior
SPOTlight Scheda di Valutazione per RX111
EVENTS zapping
Guida

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