IIC 2007：工業(yè)控制應(yīng)用三大看點(diǎn)

集成電路技術(shù)的突飛猛進(jìn)推動(dòng)了消費(fèi)電子、汽車電子等主要應(yīng)用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，IIC 2007上展出的各種各樣最新應(yīng)用就體現(xiàn)了這一點(diǎn)。而工業(yè)控制作為IC技術(shù)另一重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，也在發(fā)生著深刻的變化。讓我們走進(jìn)IIC 2007，細(xì)數(shù)工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用方案。

馬達(dá)控制
隨著節(jié)能成為越來越多廠商關(guān)心的問題，變頻技術(shù)在工業(yè)和家電領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。而各大廠商的應(yīng)用比拼也成了IIC 2007上引人注目的一點(diǎn)。
瑞薩在IIC 2007展會(huì)上推出了Tiny系列的馬達(dá)控制MCU，這些MCU可以廣泛應(yīng)用在伺服電機(jī)等產(chǎn)品中。其中一個(gè)典型應(yīng)用就是M16C/TinyMCU在工業(yè)電動(dòng)縫紉機(jī)中的應(yīng)用。通過應(yīng)用M16C/28，實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)的FOC控制和相關(guān)的自動(dòng)控制，并且保證了系統(tǒng)的EMC特性，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的矢量控制功能。電動(dòng)縫紉機(jī)運(yùn)行時(shí)，有控制PWM載波周期的定時(shí)器TB2控制A/D的采樣率，用TB0/TB1分別觸發(fā)兩個(gè)采樣保持通道，因此能提供雙采樣保持和定時(shí)器同步觸發(fā)通道，在采用電阻采樣電流方法時(shí)，還可以降低A/D量化誤差。

Microchip的電機(jī)控制方案有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。8位PIC單片機(jī)和16位dsPIC數(shù)字信號(hào)控制器系列，都帶有片上外設(shè)，在設(shè)計(jì)高性能和精密電機(jī)控制系統(tǒng)方面較為突出。片上外設(shè)包括了高速10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，12位200Ksps模數(shù)轉(zhuǎn)換器和耐用的EEPROM；專用的電機(jī)控制PWM、多達(dá)八個(gè)通道和四個(gè)占空比發(fā)生器，使運(yùn)行模式更靈活。此外，Microchip功能強(qiáng)大的開發(fā)工具能夠最大限度地協(xié)助電機(jī)控制應(yīng)用的開發(fā)。
飛兆在IIC上展出了其電機(jī)控制解決方案SPM，可讓設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用所需的最高功效、緊湊性和低EMI水平。適用于SMPS設(shè)計(jì)(4W-1500W)，能夠滿足低待機(jī)功耗法規(guī)，并且能簡化設(shè)計(jì)、降低EMI輻射及系統(tǒng)成本；以及超便攜式解決方案，還能夠協(xié)助系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)付空間受限應(yīng)用對(duì)小型化、功能聚合和功效需求的挑戰(zhàn)。
TI全新的TMS320C2000系列數(shù)字信號(hào)控制器也是馬達(dá)控制的理想選擇，該器件采用領(lǐng)先的編譯技術(shù)，集成片上CAN2.0b，能為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供32位的運(yùn)算性能。
傳感器
傳感器技術(shù)的發(fā)展是多學(xué)科技術(shù)融合的結(jié)果，而隨著消費(fèi)電子、醫(yī)療電子和工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域的需要和促進(jìn)，傳感器的應(yīng)用也更加廣泛。IIC 2007上所展示的傳感技術(shù)也正預(yù)示了這一點(diǎn)。
Silicon Lab展示了直接傳感器接口技術(shù)DSiT，它能讓設(shè)計(jì)者從傳感器得到無條件、無需補(bǔ)償?shù)脑摧敵鲂盘?hào)，直接進(jìn)入但芯片解決方案。DSiT技術(shù)已經(jīng)集成到了C8051F305為控制器中的獨(dú)特功能，可用于工業(yè)領(lǐng)域的高精度數(shù)據(jù)采集和控制。
富晶首次發(fā)表的可與應(yīng)變計(jì)相結(jié)合的單芯片系列FS52x，通過兩線串口界面對(duì)電流源的設(shè)定，可與應(yīng)變計(jì)整合成數(shù)字傳感器。這種傳感器可以廣泛應(yīng)用在電子秤、電子血壓計(jì)和輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等極具發(fā)展?jié)摿Φ膱?chǎng)合。
另外，隨著MEMS在便攜式消費(fèi)電子的應(yīng)用逐漸受到重視，MEMS傳感器也將成為諸多廠商競(jìng)爭的焦點(diǎn)。例如在本次展會(huì)上，飛思卡爾展出的低重力加速度傳感器MMA7260。這款產(chǎn)品可以用在計(jì)步器、自由落體探測(cè)、動(dòng)作傳感等場(chǎng)合，具有較高的靈敏度。
監(jiān)控和測(cè)量
由于無線技術(shù)發(fā)展越來越多地應(yīng)用，無線抄表方案也現(xiàn)身本次IIC 2007。通過一個(gè)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，水(電)表的數(shù)據(jù)通數(shù)據(jù)采集點(diǎn)獲取，經(jīng)由無線傳輸方式與抄表中心相連接，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
利爾達(dá)在IIC 2007上展示了利用TI MSP430設(shè)計(jì)的無線抄表解決方案。方案采用433MHz頻率，空曠通信距離可達(dá)到200米。而來自韓國的Radio Pulse介紹的無線抄表解決方案(AMR)則采用Zigbee協(xié)議，通過Zigbee的閱讀器和數(shù)據(jù)采集端與上層AMR中心通信。
由于每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和通信，因此可以組成十分強(qiáng)大的傳感器節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)通信距離的延伸等更強(qiáng)大的功能。
工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)方案在本次IIC 2007上也有展出。周立功單片機(jī)的展板就以煤礦安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)為例，展示了通過多級(jí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)煤礦信息安全監(jiān)控。通過一系列Can總線，對(duì)煤礦井下的數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、傳輸和處理，監(jiān)控中心就能對(duì)煤礦的人員、設(shè)備進(jìn)行有效的管理。
而在電力監(jiān)控中，周立功單片機(jī)展出的方案則主要采用以太網(wǎng)和GPRS設(shè)備，下層儀表通過RS 485/Modbus與無線GPRS設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接，直接由控制中心實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
IIC 2007上展示的工業(yè)控制領(lǐng)域的解決方案讓我們充分感受到，先進(jìn)的技術(shù)常常會(huì)帶給我們出其不意的應(yīng)用體驗(yàn)。期待IIC 2008上更加豐富的產(chǎn)品和方案能給我們帶來更多的驚喜！