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MSP430外围元器件选型参考方案:看完你就NB了

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发表于 2017-1-23 09:50:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

3 e3 X, q8 ?& aMSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低MSP430单片机。它的功耗小、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。称之为混合信号处理器,是由于其针对实际应用需求,将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片机”解决方案。4 `  U8 e0 i: ^7 p2 Q! [
该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。本文主要讲解MSP430系列芯片外围晶振设计选型及注意事项等。
) n) E* |* z4 R1 |( y
# A) V! t' I! Z: a- t* c' h" S 1.png ---MSP430F149. ?0 Z$ L* I- n8 U  k( U( [

( I, Z& L; ~4 u   MSP430系列芯片一般外搭两颗晶振:一颗主频晶振,通常在4~16Mhz中选择;另外一颗时钟晶振,即32.768Khz晶振,早期选用直插封装的,现在大部分采用贴片封装的产品,其一便于贴装,其二追求产品的稳定性和品质的可靠性等。+ Z6 l3 I# S- L, J3 f5 B9 [+ j
2.png ---应用电路4 u' U3 R4 m' b' x
" C) u% C* [8 w- ]% f
3.png ---MSP430开发板
3 X5 k2 y4 t: l* M& w: t: k4 ]
一、主频晶振的选择
/ }: A+ t( R8 t! T; [通常MSP430芯片的主频晶振一般选择4Mhz的整数倍,即4Mhz、8Mhz、16Mhz、32Mhz等。早期电路设计的时候一般选择成本较低的49S封装产品,现阶段越来越倾向于稳定性更好、体积更小、便于贴装的贴片3225封装产品,上海唐辉电子代理的日本KDS大真空公司推出的DSX321G和DSX320G\DSX320GE产品。/ t& Q# K7 ?/ G. P# c
, [  m4 L7 V. p5 x6 A  o& a6 W
1、工业级、消费类产品用DSX321G 8Mhz,如下图:
1 t' ^+ d: T: L, z% L 8.png
& f7 _) ^' t# R4 K# N7 t该型号产品封装为3.2mm*2.5mm,体积不到传统直插型49S封装的1/5,精度可达到20PPM,工作温度达到-40—+85°C的工业级,完全能够满足客户的要求。/ }2 I! [" d; L! S1 N- c  Z
5.png ' M, H2 Y; o5 j" u3 q! D
   
! q% U1 g6 j. m% f' S/ S    2、汽车电子、工控类产品用DSX320G/DSX320GE,如下图:4 `3 G7 ^2 O# @( i
6.jpg 7.jpg # Z) {/ l5 `. n" v0 S) |
该型号产品封装同意为3.2*2.5mm,精度可做到100ppm和50ppm,除了温度能满足客户要求的-40-+125°C、-40-+150°C外,还符合AEC-Q200标准。
: R; N* L; x7 [  a/ _' R. n% C9 v7 n
; O2 P( m  d; q1 w二、32.768Khz时钟晶振的选择
% L7 J9 X$ r3 \  |   32.768Khz这一家族的型号很多,各种直插和贴片的,各种负载电容的、各种精度的。根据MSP430不同的系列做一下针对性的推荐:; N  O& o6 {/ {/ N
IC name        Quartz crystal        CL(pF)! t2 R' Y! F0 B+ B! V8 B4 F
MSP430F169        32.768kHz        12.50 C9 @5 f0 d0 [" o  _& T
MSP430F2131        32.768kHz        12.5
* V- f7 {( b1 t1 Z5 k' N7 o! iMSP430F2131        32.768kHz        6
7 f8 f# A3 K- jMSP430F413        32.768kHz        12.5* _& X& u) c4 A
MSP430F413        32.768kHz        6
. X6 l7 Y: y4 h" Z  |MSP430FG4619        32.768kHz        12.5
1 C- ^7 D) m( r; ~# k& i/ xMSP430FG4619        32.768kHz        62 ~& C+ F$ n% w: |* B9 X
MSP430F1232IPW        32.768kHz        12.5
5 M  ^$ ]  K; C1 QMSP430F1XX        32.768kHz        12.5
0 D* e- ]4 y; h6 W" NMSP430F2XX        32.768kHz        12.5
2 w' ~/ ?) H9 ~2 @: p5 @' [: }MSP430F4XX        32.768kHz        12.5: p/ ?( _1 [# _8 D% t/ S' N: N/ I
MSP430F4XX        32.768kHz        12.5( B6 ]$ U: U" _$ S
MSP430F5XX        32.768kHz        12.5. d& ~- E7 {0 ^6 [
MSP430FE427        32.768kHz        6" r. }& c/ ^, @. F, N  Q9 W
MSP430P325        32.768kHz        6
1 m+ n& I3 E" G4 T2 e: C0 b* e& d3 x% G' j7 U
1、低负载、低ESR值产品:2 L  Z) \# ]6 v( u; Z
直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 6PF
2 _$ i+ l+ z9 M7 z 9.png
# ]* I# T+ K3 Z贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 6PF7 ~& n* X; K) A2 h6 x5 }
10.png
: j6 C/ q5 D) }( V+ U贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 6PF* h$ {% H" a+ @/ Q( l  ^' X7 c; E
11.png ; z/ \, t5 }) t  d( J* L& a
    ( W6 ^# u. ^: E  v" M
2、常规负载产品:# Q1 l1 Q; z4 Q- j( |9 ^
+ l9 @/ }1 q0 C+ K' T% Y  C* r6 @
直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 12.5PF* O% H$ J  d& Q  p' n
  \$ c& Q" q- X& \
贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 12.5PF
+ G5 F9 y- N# t' k: E$ n4 g2 h$ S& q6 }  e4 e3 @- p1 Z# z9 a
$ F% A& s- J/ M; c; x
贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 12.5PF
0 t/ p7 e0 b' A  M) B( G2 V, M8 N9 D2 D: X
( I8 z1 J1 [5 W

, o* n0 I, U0 b8 f! Q4 X2 P6 S8 @32.768Khz晶振,请找 上海唐辉电子,天天现货,原装正品。9 m; a5 \0 V1 @  n+ m* z: h8 A
上海唐辉电子,深耕晶振行业15年,非常专业,行业公认!" D4 |" T& I6 k% Q
KDS、NDK、EPSON、SEIKO、SITIME。月吞吐量高达1亿只!: m' l8 {1 F4 o) ^1 u- x* w' P: c# a
% X* |4 [3 Q' g6 C& x
8M、16M、24M、32M也常有现货!& y2 R: H7 C3 b: y
; ], P) R1 g8 x3 f1 r- {  C
下面的文章非常重要,很多研发工程师就困扰在这里。
4 z& t* {) Q/ S* ~, l' Y- y$ T- Y( I% ]% K* E7 ?
搭配MSP430单片机的32.768Khz晶振(以圆柱形晶振为例)
; j0 {5 a/ j1 i/ E( X  K                           的原理、基本应用、使用注意事项
! b: Y9 G9 C9 \# A6 j$ W& [# N# w- d% J3 u& ?- L
音叉型水晶振动子标准品(32.768Khz圆柱体型晶振)使用上的注意事项
! }: S! W. ]+ k4 K+ }  c) X5 {  J3 ?% y6 G2 W$ U8 ~- Z
1、耐冲击性
. o: p+ `1 z1 ~2 O9 g施加了过大的冲击后,会引起特性的恶化或不发振。
3 W1 s* V" K0 x1 a6 B) }0 f9 ~( D充分注意不要发生落下。另外,尽可能在无冲击的条件下使用。2 }, k6 ?: H$ V9 J7 W6 K& A" i4 o$ A
自动焊接或条件变更时,在使用前应充分确认一下。5 c& I' W+ V( c7 D' U" b
! h. |2 S4 O$ B& ?
2、耐热性、耐湿性
# `' W2 A9 ?* u( u  L在高温或低温或高湿度条件下长时间的使用及保管,会引起振动子的恶化。尽可能在常温、常湿条件下使用、保管。5 z- |+ y: o) Z7 x8 z* C
& |+ a/ c  |2 U/ c/ d; l& }
3、焊锡耐热性
* r0 f" R; D* o( h  {7 l标准型的振动子使用178℃熔点的焊锡。振动子内部的温度超过150℃,会引起制品特性的恶化或不发振。
. t# ~; k% C# S9 S" ?; i/ G" z要在超过上面温度的条件进行组装时,是否改用耐热制品或SMD振动子。2 p9 p/ p# E( N9 a  I
使用流动焊锡焊接时,请贵公司充分确认或与我公司联络。
- a! s1 l* m; t3 J. e焊接条件,引线部,280℃以下5秒以内或260℃以下10秒以内。
( G. t; P) F2 p# @且,请不要在引线根部直接焊接。是造成特性恶化的原因。
6 p0 W& C8 |, i* \$ r0 R
% G) y' v1 v; i& Y! o. |6 P- B- e2 w4、印刷电路板的组装方法
9 u) r2 z2 ]5 d- d6 m, d0 v1 t6 M9 C音叉型振动子横向倒放时,请充分固定到电路板上。特别是振动的部位,如图所示在电路板与振动子间放入缓冲材料,或用弹力较好的接着剂(硅胶等)进行固定。另外,请避免在底座玻璃部涂布接着剂。
, t8 ]6 K4 u3 z" w$ [& e' u振动子直立使用时,振动子与电路板间隔开DT-38型3mm以上,DT-26型2mm以上。
3 m9 x+ _  |( L$ R9 c( ^0 L
  l, U9 W% H1 |' F5、引线加工
! M$ B* z2 I" Z6 h要进行引线切断时,应对切断刀进行充分整备。, T6 Y# ^8 H* Z* i2 P
引线加工时,或引线弯曲修正时,对引线根部施加过大的力,会引起底座玻璃裂等,或对压入部施加过大的力,注意会引起漏气不良。另外,引线根部应留0.5mm以上的直线引线部分。
2 h% L* y8 X6 h8 U# a' g' G" v8 ]5 o3 E! r2 O% S! g
6、超音波洗净及超音波焊着& q5 T* m" }! h! k
由于是内部的水晶片谐振,造成不发振的原因,因此不能保证能否进行超音波焊着。
4 D; `8 @3 z; L: S3 N& I8 a- E1 Q关于超音波洗净,请贵公司确认。
3 m% p) `& ^; [& k# X% j/ J" g9 `8 |6 v  e% {
7、激振标准4 v' g# \5 |. O* {* X- f
振动子在过大的激振标准上使用后,会引起特性恶化或不发振。! y( B5 d% @6 N
对于此种振动子,我公司建议在1.0μW以下使用。尚,不能保证在2.0μW以上使用。7 E0 ^& ~0 [) B. _' G

3 a" {# Y1 y" P. h3 D' i$ r(未完,待续)
" G) q; d1 }% I) I# t/ o! h5 B
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发表于 2017-1-23 10:31:54 | 显示全部楼层
不错,支持一下,学习学习,谢谢分享
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发表于 2017-1-30 14:12:06 | 显示全部楼层
学习坛友们的方法,感谢
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发表于 2017-1-30 14:12:29 | 显示全部楼层
TI的芯片质量好!就是很贵很贵。
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发表于 2017-2-1 00:34:34 | 显示全部楼层
很不错  值得学习分享
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发表于 2017-2-6 15:58:44 | 显示全部楼层
TI的东西不错,质量也可以
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发表于 2017-12-17 13:04:15 | 显示全部楼层
7 \" f2 g& z& A; K
不错,支持
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