16-bit Mikrocontroller
Für Low-End und Mid-End Handheld Digital Multimeter
Im Zuge von Industrie4.0 besteht häufiger die Notwendigkeit Produktionsanlagen zu warten und zu überwachen. Folglich steigt auch der Bedarf an Messgeräten wie digitale Multimeter etc. Gleichzeitig müssen diese Messinstrumente komplexere Aufgaben erfüllen, hierbei helfen die 16-bit-MCUs von Epson.
Der Markt für digitale Handheld-Multimeter umfasst drei Kategorien: High-end, Mid-end und Low-end. Digitale High-end-Multimeter basieren typischerweise auf einem Standard-Mikrocontroller und diversen diskreten Bausteinen, wie Operationsverstärker und ähnliche Schaltkreise, um eine sehr hohe Präzision und Messgenauigkeit zu erreichen. Die Epson DMM-Mikrocontroller wiederum sind im Gegensatz dazu eine perfekte Single-Chip-Lösung für digitale Handheld-Multimeter der Low- und Mid-end-Klasse. Denn der Mikrocontroller ist mit einem integrierten A/D-Wandler und einem Analog Font End (AFE) ausgestattet.
Die beiden 16-bit Mikrocontroller »S1C17M02« und »S1C17M03« wurden dahingehend optimiert, dass sie alle Funktionen, die ein digitales Handheld-Multimeter ausmachen, unterstützt. Dazu zählen Spannungs-, Strom-, Widerstands-, Kapazitäts- und Frequenzmessung, aber auch Durchgangs- und Diodenprüfung.
Vorteile Epson S1C17M02 und S1C17M03
Viele existierende Lösungen basieren auf einfacheren Mikrocontrollern in Form von OTP-Varianten, die zusätzliche diskrete Bauelemente wie Operationsverstärker und ähnliche Schaltkreise benötigen. Dadurch steigen die Kosten und der Stromverbrauch und es ist keine Skalierbarkeit gegeben, wenn Funktionen geändert werden müssen. Im Gegensatz dazu sind die beiden 16-bit Mikrocontroller »S1C17M02« und »S1C17M03« mit einem hochauflösenden 16-bit Sigma-Delta-A/D-Wandler und einer dedizierten Schaltung für multifunktionale und hochpräzise Messungen ausgestattet, außerdem basieren die Bausteine auf einer Flashspeichertechnologie. Damit lassen sich der Effektivwert (»True«-RMS - Root-Mean-Square) und maximale und minimale Messwerte (Peak Hold Funktion) ohne zusätzliche Kosten und geringerem Stromverbrauch ermitteln. Außerdem unterstützt der integrierte 16-bit-Sigma-Delta-A/D Wandler eine programmierbare Überabtastung (Oversampling Funktion) und dank des Flash-Speichers können Funktionen jederzeit geändert werden. Bei den meisten konkurrierenden Mikrocontrollern können Entwickler die Kalibrierdaten nur in einem externen EEPROM ablegen. Die beiden DMM-Mikrocontroller bieten hierfür ein integriertes EEPROM.
Beide 16-bit-Mikrocontroller unterstützen als Single-Chip-Lösung vorrangig digitale Handheld-Multimeter-Funktionen, sie können aber auch zusätzliche Kundenanforderungen abbilden. Externe Komponenten werden damit auf ein Minimum reduziert. Es lohnt sich auf jeden Fall, die Gesamtkosten einer Neuentwicklung mit dem S1C17M02 oder S1C17M03 den Gesamtkosten einer bestehenden Lösung gegenüberzustellen und zu vergleichen.
Evaluierungs-Tools
Für Entwickler stellt Epson ein Evaluation-Tool (S5U1C17M03T1100) zur Verfügung, mit dem eine große Auswahl an Funktionen und Messbereichen evaluiert werden kann. Die Messwerte werden auf dem LCD-Display angezeigt, können aber auch über eine USB-Schnittstelle ausgelesen und auf einem Rechner weiterverarbeitet werden. Die Auswertung der Messwerte auf einem Rechner läuft auf einer Applikation, die Epson im Rahmen eines Software-Pakets kostenlos zur Verfügung stellt. Mit Hilfe einer Eclipse-basierten Software-Entwicklungsumgebung (GNU17) können Kunden auch ihre eigene Applikation programmieren. Dank einer Debug-Schnittstelle kann auch die eigene Applikation auf das Evaluation-Board programmiert und getestet werden.
Autor:
Armin Schmid ist Produkt Marketing Ingenieur bei Epson
