关于TIDA-00373智能照明的设计方案分享

MSP430超低功耗（ULP）FRAM平台集成了独特的嵌入式FRAM和全面的超低功耗系统架构，让创新者能够以较低的能量预算提高性能。FRAM技术整合了SRAM的速度、灵活性和耐久性与闪存的稳定性和可靠性，大幅降低了功耗。

MSP430 ULP FRAM产品系列包含丰富的器件，具有FRAM、ULP 16位MSP430 CPU和面向各种应用的智能外设。ULP架构展示了7种低功耗模式，能够延长电池寿命。

MSP430FR5969主要特性

嵌入式微控制器

时钟速率高达16MHz的16位RISC架构

宽电源电压范围：1.8V~3.6V（最低电源电压受SVS电平限制）

优化的超低功耗模式

活动模式：约100µA/MHz

待机（带有VLO的LPM3）：0.4µA（典型值）

实时时钟（LPM3.5）：0.25µA（典型值）（3.7pF晶体为RTC定时）

关断（LPM4.5）：0.02µA（典型值）

超低功耗铁电RAM（FRAM）

64KB非易失性存储器

超低功耗写入

以每个字125ns的速度快速写入（4ms内，64KB）

统一存储器=单个空间内的程序+数据+存储

耐久性：1015写周期

耐辐射和非磁性物

智能数字外设

32位硬件乘法器（MPY）

3通道内部DMA

具有日历和报警功能的实时时钟（RTC）

5个16位定时器，每个都具有7个采集/比较寄存器

16位循环冗余校验器（CRC）

高性能模拟

16通道模拟比较器

具有内部参考和采样保持的12位模数转换器（ADC），外部输入通道多达16条

多功能输入/输出端口

所有引脚均支持电容触摸功能，无需外部元件

可以按位、字节和字（成对）访问

从所有端口上的LPM唤醒

所有端口上的可编程上拉和下拉

代码安全与加密

128位或256位AES安全加密与解密协处理器

随机数发生算法的随机数种子

增强型串行通信

eUSCI_A0和eUSCI_A1支持

具有自动波特率检测功能的UART

IrDA编码和解码

速率高达10Mbps的SPI

eUSCI_B0支持

具有多重从寻址功能的I2C

速率高达8Mbps的SPI

硬件UART和I2C引导加载程序（BSL）

灵活的时钟系统

具有10个可选工厂校准频率的固定频率DCO

低功耗、低频内部时钟源（VLO）

32kHz晶体（LFXT）

高频晶体（HFXT）

开发工具和软件

采用EnergyTrace++技术的免费专用开发环境

开发套件（MSP-TS430RGZ48C）

MSP430FR5969应用

计量

传感器管理

能量采集传感器节点

数据采集

可穿戴电子

图1 MSP430FR5969功能框图

TIDA-00373智能照明参考设计

该系统能够根据周围环境中的环境光来动态调整背光亮度，从而节约了电力，延长了背光元件的使用寿命。背光亮度调节还为用户实现了更加舒适的观赏体验。可以通过睡眠或待机模式进一步节约电力和延长背光使用寿命。接近唤醒特性可以检测人在靠近，从而唤醒系统。

德州仪器生产的可见光传感器具有良好的人眼光谱匹配能力，能在被人眼注视时让系统将背光亮度调节到最舒服的水平。背光被激活时，一个很简单的算法即可确定理想的背光亮度。

接近唤醒由德州仪器的电容-数字转换器实现。电路板边沿附近的电容传感器在电路板周围提供了360度检测场。靠近器件正面时，接近检测的效果最好。

TIDA-00373智能照明参考设计主要特性

利用铜PCB材料或其它导电材料检测人体接近

良好的人眼光谱匹配能力

动态调节背光亮度

用于户外的UV滤波器

湿度和温度传感器

该子系统通过了测试，包含硬件文件、固件、演示和入门指南

TIDA-00373智能照明参考设计特性应用

楼宇自动化

接近检测

智能恒温器

智能照明

控制面板

面向无线接近方案的连接器

图2 TIDA-00373智能照明参考设计框图

背光和智能照明控制参考设计具有下列器件

OPT3001：单芯片照度计，测量人眼能够看到的光强度，具有IR抑制功能

FDC1004：面向电容感应解决方案的4通道电容-数字转换器

HDC1000：数字温湿度传感器

MSP430FR5969：具有64KB FRAM、2KB SRAM和40个I/O的16MHz ULP微控制器

TLV71333P：具有出色的线路和负载瞬变性能的低静态电流LDO

LM3630A：高效率、双串白光LED驱动器

TPD2E2U06：双通道、超低电容ESD保护器件

图3 TIDA-00373智能照明参考设计ISE4024外形图（正面）

图4 TIDA-00373智能照明参考设计电路图

表1 TIDA-00373智能照明参考设计材料清单