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Microchip 全新的PIC18-Q41產品系列——改進傳感器接口設計

基于傳感器的物聯網設計通常需要采用模擬功能和數字控制功能的組合,以便滿足市場針對小尺寸、低成本、低功耗和整體性能的一系列要求。PIC18-Q41可以輕松應對上述挑戰……

基于傳感器的物聯網設計通常需要采用模擬功能和數字控制功能的組合,以便滿足市場針對小尺寸、低成本、低功耗和整體性能的一系列要求。PIC18-Q41可以輕松應對上述挑戰,該系列單片機(MCU)集成了更多高級模擬外設和可配置外設,并且支持外設間連接,可在縮短信號采集時間的同時降低物料清單(BOM)成本。此外,它還配有統一且無縫的開發工具環境,可幫助設計人員將設計迅速推向市場。

這款全新的MCU系列有哪些不同之處?

Microchip 推出的全新PIC18-Q41產品系列集成了運算放大器和功能強大的獨立于內核的外設(CIP),專為緊湊型的高性能數據采集和傳感器接口應用而設計。此外,借助帶來更全面體驗的配套開發工具,用戶可以在硬件原型設計之前輕松配置外設和功能、生成應用程序代碼以及仿真運算放大器電路,從而縮短開發時間并將設計迅速推向市場。這款MCU提供14引腳和20引腳兩種緊湊型封裝(包括3 x 3 mm VQFN),特別適合物聯網邊緣節點、醫療器械、可穿戴設備、LED照明、家庭自動化、汽車工業和工業過程控制。此外,對于Microchip的32位MCU和其他需要集成模擬功能的控制器而言,這款MCU也是絕佳的配套產品。

PIC18-Q41系列集成了精密的模擬外設,支持對信號進行放大、濾波和調理,適用于各類傳感和測量應用。該系列MCU配有以下獨特外設:


        ○ 5.5 MHz增益帶寬運算放大器(OPA)

        ○ 過零檢測(ZCD)

        ○ 比較器

        ○ 兩個8位數模轉換器(DAC)

        ○ 帶計算功能的12位模數轉換器(ADCC)


此外,ADCC還可自動利用電容分壓器(CVD)技術實現高級觸摸傳感、平均值處理、濾波、過采樣和自動閾值比較,從而顯著減少模擬信號鏈中的元件數量。


該系列的CIP不但促使MCU實現了小巧的外形和超低的功耗,還能夠在無需CPU干預的情況下通過硬件實現諸多時間關鍵型和內核密集型任務。這有助于減少閃存的使用,并釋放CPU來專門執行更復雜的系統任務或者進入休眠狀態以實現節能。由于無需創建任何額外的代碼,也無需使用任何額外的分立元件,因此可在簡化設計的同時降低功耗、實現確定性響應時間以及縮短驗證時間。


PIC18-Q41 MCU配備了豐富的CIP,如直接存儲器訪問(DMA)、可配置邏輯單元(CLC)、16位PWM和多個通信接口。利用CLC外設,不但可以指定信號組合作為邏輯功能的輸入,還可以在內部連接定時器、脈沖寬度調制器(PWM)、串行端口和I/O引腳等外設,從而以前所未有的方式輕松實現硬件定制。CLC支持更高級別的集成,無需任何外部元件,因此可減小PCB尺寸并降低系統成本。更多信息,請參見圖1中的系列框圖。



開始您的設計

使用Microchip 緊湊且經濟高效的開發板(圖2所示的PIC18F16Q41 Curiosity Nano評估工具包)可以快速構建原型。這款開發板具有完整的編程和調試功能以及預編程固件,可助您立即開始開發。PIC? MCU入門指南提供了易于上手的操作步驟,可助您快速啟動項目。

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為了幫助您縮短產品上市時間,PIC18-Q41系列支持與MPLAB?代碼配置器(MCC)和MPLAB Mindi?模擬仿真器搭配使用,為您帶來無縫的嵌入式開發體驗。MCC是一個免費的圖形編程環境,可以快速生成應用程序代碼。它采用直觀界面,可針對您的應用來使能和配置眾多外設及功能。MCC集成在Microchip 可下載的MPLAB X集成開發環境(IDE)中。MPLAB Mindi模擬仿真器可幫助您在硬件原型設計之前仿真模擬電路,從而縮短電路設計時間并降低設計風險。此外,Microchip 還提供了示例代碼和模擬仿真,可幫助您快速著手開發。


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