MSP430FR6043超声波传感器设计记录
1.前言
最近项目设计了一个超声波传感器 参考TI官方的板子EVM430-FR6043搭建的电路 EVM430-FR6043评估模块是一个用于评估MSP430FR6043 MCU性能的开发平台。
MSP430FR6043 MCU是一款超低功耗器件, 集成了超声波感测模拟前端 用于精确地进行超声波测量。
专为超声波水表、热量计和燃气表而设计, MSP430FR6043 器件采用低功耗加速器 (LEA), 可实现基于高速 ADC 的信号采集以及后续优化数字信号处理, 为电池供电型计量提供了一款超低功耗、高精度的计量解决方案 应用。
硬件功能:
(1)板载分段LCD (2)板载eZ-FET仿真电路,实现编程和调试(3)USB供电和外部电源装置 (4)提供连接器,可与不同类型的传感器连接(5)通过BoosterPack接头连接外板(I2C、SPI、UART和GPIO)
和射频通信模块
板子图如下:
2.遇到问题
现在遇到的问题是, 设计的PCB和官方提供的两个原理图完全相同, 两块板都有相同的固件(USS_02_30_00_03)和配置参数 使用超声波传感设计中心(气体模式)加载。
在两块板上都启用了 5VTX) 在 EVM 和我的定制板(使用相同的 200kHz 传感器)之间进行对比测试, 同样的测试条件发现不同的 ADC Capture 波形。
图 1. 配置参数(EVM 和定制板)
图 2. EVM430-FR6043 ADC 捕捉
图 3. 定制板 ADC 捕获
图 4 定制板驱动器和模拟前端(复制自 EVM430-FR60430)
现在要找到问题, 为什么我的 ADC Capture 信号和官方的板子差那么多? (在示波器的帮助下分析了我设计的板子,我一直没能找到问题所在) 我总共焊接了4块板子, PCB是一个 4 层板(模拟 GND 是内部 1), 所以走线大多很短。
然而,两个电路的布线并不完全对称,并且总长度也不完全相同。
但是为什么 ADC 捕获的波形有如此大的差异?
3.问题分析
首先我认为不同长度的走线应该不是根本原因, 不对称的走线会导致两个波形在零流量时不重叠,但不会导致如此糟糕的波形。
通常,此波形可能在 MCU USS_IN 引脚上有一些未知电容。
经过检查原理图,终于发现错误了。
CH0_IN 耦合电容(我原理图中的 C38)不是 1nF。 也许是 100nF。
换了那个电容一切正常。 确定是这个电容导致信号出现的畸变。
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