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マイコン (MCU) / プロセッサ

MSP430 マイコン – アプリケーション

ビル・オートメーション

TI は、事実上すべてのスマート・ビル製品またはアプリケーションで使用できる幅広いマイコン製品ラインアップを提供できるように努力しています。よりスマートなセンシング、エネルギー効率、電力効率、アナログ統合機能を活用すると、インテリジェントなビルの監視と制御を実施し、安全で効率的かつ快適なビル環境を構築できます。MSP430™ マイコンの包括的な単一プラットフォームを活用できる主なビル・システムを以下に示します。

ビル・オートメーション
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耐火

火災探知器と煙探知器

煙探知器を設計する際に、BOM (部品表) を最適化すると同時に、業界標準を満たし、最小の消費電力を維持するという課題に直面することになります。MSP430 マイコンには、煙探知器市場で数十年にわたってサポートを提供してきた歴史があり、お客様が設計上の重要な課題を解決するのに役立ちます。 

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
10 年以上のバッテリ寿命を実現すること、またはバス電源でより多くのセンサ・ノードを駆動することが可能 2μA 未満の平均消費電力
フォトダイオードの小さい電流を検出する機能 リーケージの非常に小さい内部
トランスインピーダンス・アンプ (5pA)
煙をより正確に検出し、実際の煙と誤認識を区別することができます 複数のオペアンプと複数の DAC を内蔵しており、デュアル・レイ (2 つの光波長を使用する) 検出に対応し、シングル・レイ (単一の光波長を使用する) 検出より高い精度を実現
BOM が最適化済みであると同時に、業界標準に適合 複数のオペアンプ、複数の PGA、複数の DAC、ADC、温度センサを内蔵したマイコンで、BOM (部品表) の低減に貢献
迅速なプロトタイピングとテストが可能 ソフトウェアで構成可能な複数の統合型アナログ・シグナル・チェーン素子
煙探知器

ビル・セキュリティ・システム

アクセス制御

MSP430 静電容量式センシング・マイコンを使用すると、開発中セキュリティ・システムのキーパッドや電子スマート・ロックの設計に静電容量式タッチ機能を追加できます。ディスクリートの各種タッチ・ソリューションから SoC まで、さまざまなニーズに対応した TI の広範な製品ラインアップを活用すると、システム制御能力を強化できます。

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
エネルギー効率 / バッテリ動作期間の延長 スタンバイ時の消費電流に関するベンチマーク性能
小型フォーム・ファクタと基板サイズ 小型の基板面積に対応するセンサとボタンのフレキシブルな設計
過酷な要素や環境への耐性 水と湿気の除去に適した IPX5 定格の各種ソリューション
RF ノイズ耐性 スペクトラム拡散変調と周波数ホッピング手法により、アンテナの干渉を低減
市場投入期間 CapTIvate デザイン・センターを使用したリアルタイムのチューニングとコード生成
アクセス制御

モーションと占有の検出

モーションと占有の検出器は、大半の住宅や商業用スペースで一般的に採用されている取り付け器具です。エネルギー効率の高いライティング・システムと、セキュリティに対する脅威の検出を実現できます。MSP430 マイコンを使用すると、デジタルとアナログ両方の PIR (パッシブ赤外線) センサをベースとする低消費電力モーション・ディテクタを実装できます。

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
10 年以上のバッテリ動作期間 フレキシブルな低消費電力モードは 1μA 未満
高効率で効果的なアナログ・シグナル・チェーンは、長距離の検出に貢献 複数のオペアンプ、複数の PGA、複数の DAC、ADC、温度センサを内蔵したマイコン
アナログ・センサまたはデジタル・センサの迅速なプロトタイプ製作に対応するスケーラブルなオプション アナログとデジタルの各インターフェイスを高集積した幅広い製品ラインアップ 
小型フォーム・ファクタと基板サイズ 最小 2mm2 の多様なパッケージ
モーション検出器

ライティングと HVAC (エアコン)

ライティング

MSP430 静電容量式センシング・マイコンを採用すると、従来のライティング制御設計を刷新できます。調光制御、色の混合、近接バックライトを追加する方法で、機能を強化します。洗練された最新の保護層を使用して外観を改善し、可動部品を除外して機械的な複雑さを低減します。

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
タッチ検出の信頼性と堅牢性 静電容量式タッチの測定タイミングを AC ゼロ・クロスに合わせる SYNC (同期) 機能
小型フォーム・ファクタと基板サイズ 小型の基板面積に対応するセンサとボタンのフレキシブルな設計
停電や電力途絶が発生した場合に、オン / オフや調光設定の状態を保持 書き込み回数に制限のない不揮発性 FRAM を内蔵
RF ノイズ耐性
スペクトラム拡散変調と周波数ホッピング手法により、アンテナの干渉を低減
市場投入期間 CapTIvate デザイン・センターを使用したリアルタイムのチューニングとコード生成
ビル・オートメーションのライティング・パネル

サーモスタット

シンプルなサーモスタットを設計する場合でも、直観的な HMI (ヒューマン・マシン・インターフェイス) を使用したスマート・サーモスタットを設計する場合でも、MSP430 マイコンは複雑な課題に対処し、サーモスタット設計を 1 つ上の段階に引き上げるのに役立ちます。  MSP430 マイコンは、超低消費電力、機能の追加、優れた外観と設計の実現に貢献します。

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
スペースの制約に対応した直観的な HMI (ヒューマン・マシン・インターフェイス) デザインと、ユーザー・インターフェイスの向上に寄与する静電容量式タッチ機能 CapTIvate™ テクノロジーは、超小型のボタンやスライダをサポートできます。
静電容量式タッチパッドの誤検出を低減し、15 年超のバッテリ動作期間を実現するほか、防水設計と手袋着用でも操作できる設計をサポート CapTIvate™ テクノロジーは、ボタンあたり 0.9μA の消費電流、10Vrms のノイズ耐性を実現し、金属保護層をサポート 
BOM (部品表) コストの削減 LCD ドライバ、複数のオペアンプと複数の PGA、複数の DAC、リアルタイム・クロックを内蔵し、オンボードのディスクリート部品点数の減少に貢献します。
超低消費電力によりバッテリ動作期間を延長 RTC (リアルタイム・クロック) 動作状態でスタンバイ電流は 1μA 未満
サーモスタット

グリッド・インフラ

TI のソリューションと幅広いデバイス製品ラインアップを採用すると、効率的なエネルギー管理と供給を実現し、長期的な信頼性と将来を考慮に入れて、各種グローバル規格を満たすグリッドを開発することができます。高精度と精密動作を意図した超音波センシングの実装、従来の機械式メーターのスマート化対応、コスト効率の優れた電気メーターの製作など、あらゆるニーズに対応できるように、TI は広範な SoC、ホスト・マイコン、アナログ・フロント・エンドを提供しています。

スマート・メーター
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超音波流量計

超音波センシング・テクノロジーは可動部品や機械部品を使用しないので、高精度を必要とする静止型の水道メーター、熱量メーター、ガス・メーターの推奨選択肢になります。超音波センシング・アナログ・フロント・エンドを内蔵した MSP430 マイコンは、性能基準を上回る製品の設計、バッテリ動作期間の延長、市場投入期間の短縮に貢献します。

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
高精度の低流量検出と広いダイナミック・レンジを実現 インピーダンス・マッチングとクロス相関 (相互相関) テクノロジーを採用した統合型 AFE
バッテリ動作期間を延長し、デザインの潜在能力を最大限に引き出す 超低消費電力コア、高速 ADC、およびデジタル信号処理向けの低消費電力アクセラレータ (LEA) の効果的な使用
システム・コストの低減 計測性能や精度を犠牲にせずに、既製のトランスデューサに低コストで適応
開発が容易で、市場投入期間を短縮 測定プロファイルと超音波デザイン・センター・ソフトウェアに関するガイダンスが付属した、包括的なリファレンス・デザイン
製造期間の短縮とコストの削減 温度と流量の広い範囲にわたってキャリブレーション手法を強化
流量計
主なデバイス
ツールと開発キット
設計リソース

MSP430FR6047

MSP430FR6043

MSP430FR5043

コンパニオン・デバイス:OPA838

MSP430FR6047 超音波センシングの評価基板

MSP430FR6043 超音波センシングの評価基板

開発ソフトウェア:超音波デザイン・センター

トレーニング:超音波水道メーター

トレーニング:超音波ガス・メーター

リファレンス・デザイン:水道メーター向けサブシステム

リファレンス・デザイン:ガス・メーター向けサブシステム

アプリケーション・ノート:よくある質問 (FAQ)

 

回転式 / 機械式流量計

現在の世界はネットワーク接続型アプリケーションを推進しており、国や地域による違いはありますが、機械式メーターをスマート流量メーターに置き換えるトレンドがあります。スキャン・インターフェイスを内蔵した MSP430 マイコンを採用すると、流量測定用の複数のセンシング・テクノロジー (光センシング、磁気センシング、LC センサなど) に対応できるので、このトレンドを実現しやすくなります。

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
機械的流量測定のコスト最適化と精度向上

拡張スキャン・インターフェイス・ペリフェラルを搭載したシステム・オン・チップ (SoC) は、精度向上とコスト削減に貢献
超低消費電力のバックグラウンド流量測定 超低消費電力のアクティブ・モード (100μA/MHz) とスタンバイ・モード (350nA)
高速で低消費電力のデータ・ロギングとファームウェアの更新が可能 標準的なフラッシュ・メモリに比べると、内蔵 FRAM メモリはデータ書き込み速度の 100 倍高速化に対応
自動メーター読み取りと、自動検針システムのニーズに対応する高度なセキュリティ AES256 と、乱数生成アルゴリズムに役立つ真の乱数シード (乱数生成源)
開発期間と市場投入期間の短縮に貢献 設計フェーズの短縮に役立つ各種リファレンス・デザインと評価基板
機械式メーター

電気メーター

電気メーター

多くの場合、E メーターは ANSI C12.20 と IEC 62053 の各精度規格を満たす必要があり、同時に、スマート電気メーターに関するシステム・セキュリティとコード / データ保護を強化する必要もあります。複数の高精度 ADC と洗練された複数のペリフェラルを搭載した MSP430 マイコンは、これらの要件と目標を達成するのに役立つシングルチップ・ソリューションとして活用できます。

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
さまざまな設計やアーキテクチャにまたがる各種センサのサポート
電流トランス、シャント、または他のセンサを使用する設計が可能なフレキシビリティと、単相および 3 相メーターに対応できる幅広い製品ラインアップ
位相電流に関して、誤差 0.1% 未満または 0.2% 未満の精度を、2000:1 のダイナミック入力範囲で実現 複数の PGA を内蔵した複数の高精度デルタ・シグマ ADC は、高精度の実現に貢献
メーター改ざん (磁気方式と機械方式) による電力の盗用と売り上げ損失の可能性を低減 個別の Vbat と複数の改ざん検出 IO を搭載したハードウェア・リアルタイム・クロック
システム・レベルのコストを削減 24 ビット、7 個の個別デルタ・シグマ ADC を搭載したシステム・オン・チップ (SoC) で、差動入力と、複数の PGA、LCD コントローラ、RTC を内蔵
複数の構成にまたがって複雑な計測機能とスケール化対応を実装およびテストする場合、市場投入期間が長引く可能性 エネルギー測定デザイン・センター (EMDC) を使用すると、各種計測機能を容易に実装できるので、市場投入期間を短縮可能
10 年を上回るバッテリ動作期間を実現できる、非常に長い期間の動作に対応 超低消費電力モードと、2μA 未満のスタンバイ・モードの組み合わせ
e メーター
主なデバイス
ツールと開発キット
設計リソース
MSP430I2041 MSP-TS430RHB32A リファレンス・デザイン: 単相または 2 相の低コスト絶縁型電気測定
MSP430F6736A EVM430-F6736

リファレンス・デザイン: 拡張 ESD 保護機能を搭載した単相計測

リファレンス・デザイン: Class 0.2 の単相 e メーター

MSP430F6779A EVM430-F6779

リファレンス・デザイン:改ざん検出機能搭載、高精度 (Class 0.2) 3 相電気メーター

リファレンス・デザイン:3 相 Rogowski コイル・メーター

MSP430F67641A エネルギー測定デザイン・センター リファレンス・デザイン:クラス 0.5 の精度、3 相スマート・メーター

ファクトリ・オートメーション

TI の統合型マイコンを採用すると、高精度、優れたエネルギー効率と電力効率、適切な通信機能、小型フォーム・ファクタを実現する各種トランスミッタを製作できます。 

ファクトリ・オートメーション
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フィールド・トランスミッタ

各種フィールド・トランスミッタは、温度 / 圧力 / 流量の測定値を電気信号に変換し、ループ電源を使用する 4 ~ 20mA インターフェイス、IO-Link インターフェイス、またはワイヤレス接続経由で送信します。MSP430 マイコンは、パラメータの測定と、それらの測定値の送信に使用できるインターフェイスの両方で独自の利点を達成しています。

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
センシングに適した高精度シグナル・チェーン 複数のオペアンプ、複数の PGA、複数の DAC、複数の ADC など、構成可能なシグナル・チェーン素子を内蔵
CPU の停止やメモリのブロックなしで、IO-Link のファームウェアを迅速に更新可能 内蔵 FRAM メモリはフラッシュ・メモリより 100 倍高速で、バッファリングや事前消去は不要
超低消費電流で、特にループ電源アプリケーションに最適 超低消費電力 (700nA 未満のスタンバイ消費電力と、100μA/MHz 以下の動作時消費電力)
小型フォーム・ファクタと拡張動作温度範囲 105℃ の動作温度と小型パッケージ・サイズ (4 x 4、5 x 5) に対応する各種マイコン・オプション
フィールド・トランスミッタ
主なデバイス
ツールと開発キット
設計リソース
MSP430FR2355 – 32KB FRAM、105℃、4 x 4 のパッケージ、複数の DAC と複数の PGA を内蔵 MSP430FR2355 LaunchPad™ 開発キット アプリケーション・ノート:How to Use the Smart Analog Combo in MSP430™ MCUs (英語)
MSP430FR2476 – 64KB FRAM、105℃、5 x 5 のパッケージ MSP430FR2476 LaunchPad™ 開発キット トレーニング: MSP430 MCUs Smart Analog Combo  (英語)
MSP430FR5969 – 64KB FRAM、7 x 7 のパッケージ MSP430FR5969 LaunchPad 開発キット リファレンス・デザイン: MSP430™ FRAM テクノロジーを活用した
IO-Link ファームウェア更新
MSP430FR5738 – 16KB FRAM、2x2 / 4x4 のパッケージ 40 ピン・ターゲット開発基板

リファレンス・デザイン: RTD フロント・エンド付き超小型 IO-Link
センサ・トランスミッタ

リファレンス・デザイン: 4 ~ 20mA の電流ループを使用する温度
トランスミッタ

その他のアプリケーション

皆様は現在、どのような製品を開発しているでしょうか?TI の幅広い MSP430 マイコン製品ラインアップは、16 ビット・マイコンの注文可能な型番を 1,000 種類以上取り揃えており、事実上あらゆる業界、設計、アプリケーションの設計ニーズに対応できます。例: 

その他のアプリケーション
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スピーカ

一般的なエンド・ユーザーは、機械式ボタンを上回る制御機能を搭載したスマートなインターフェイスを希望しています。MSP430 静電容量式タッチ・マイコンを使用すると、スワイプ・ジェスチャによるスキップ / 巻き戻し、ドラッグ・ジェスチャによるボリューム調整、タップ・ジェスチャによる一時停止 / 再生 / ミュート操作が可能になります。 

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
エネルギー効率 / バッテリ動作期間の延長 スタンバイ時の消費電流に関するベンチマーク性能
高度なタッチ・ジェスチャ 制御ジェスチャのサポートとサンプル・ライブラリ
屋外 / 娯楽用スピーカの過酷な要素や環境への耐性 水と湿気の除去に適した IPX5 定格の各種ソリューション
RF ノイズ耐性 スペクトラム拡散変調と周波数ホッピング手法により、アンテナの干渉を低減
市場投入期間 CapTIvate デザイン・センターを使用したリアルタイムのチューニングとコード生成
スピーカ

血糖値測定器

TI の統合型血糖値計 SoC を使用すると、市場投入期間の短縮とシステムの複雑さの低減を実現できます。  設計者の皆様は、フレキシブルで高精度の各種アナログ・ペリフェラル、統合 LCD ドライバ、USB 機能を、エネルギー効率の高い MSP430 マイコンと組み合わせて使用することができます。  

設計上の課題
MSP430 の特長と利点
高精度の電流測定が必要な場合に対応 12 ビットと 16 ビットの各 ADC をオペアンプと緊密に統合した結果、高性能のシグナル・チェーン・ソリューションを実現
コスト最適化済み設計という目標 高集積のシングルチップ・ソリューションは、全体的な BOM (部品表) の減少に貢献
CR2032 セル使用で長いバッテリ動作期間を実現 フレキシブルな各種電源モードにより、RTC (リアルタイム・クロック) 動作状態で 1μA 未満を達成し、バッテリ動作期間を延長可能
血糖値計