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2-2015

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Bauelemente Neue MCUs

Bauelemente Neue MCUs minimieren den Entwicklungsaufwand Mikrocontroller-Familie für geschlossene digitale Regelkreise und Sicherheitsüberwachungen mit kernunabhängiger Peripherie Hoher Integrationsgrad In Verbindung mit den neuen Hochstrom-Ein-/Ausgängen für 100 mA, der bewährten konfigurierbaren Logikzelle (CLC) und den I 2 C-, SPI- und EUSART-Schnittstellen für die Kommunikation hilft dieser hohe Integrationsgrad, das Design zu beschleunigen und die Implementation zu vereinfachen und flexibler zu gestalten. Die Familie unterstützt ebenfalls die Implementation verschiedener Sicherheitsstandards oder den Fail-Safe-Betrieb. Hierfür werden ein Windowed Watchdog Timer (WWDT), der die Software auf ordnungsgemäßen Betrieb hin in vorgegebenen Grenzen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit überwacht und zyklische Redundanzprüfung mit Speichersuchlauf (CRC/SCAN) kombiniert, die wiederum den Speicher nach korrumpierten Daten absuchen und aufspüren. Weiterhin wird eine Hardware- Zeitbegrenzung (HLT) eingesetzt, die Fehlerzustände der Hardware einschließlich Hemmung und Blockade erkennt. Diese Peripherien unterstützen den Designer, unterschiedliche Sicherheitsvorgaben oder Fail-Safe-Betrieb mit größtmöglicher Entlastung der CPU zu implementieren. Neben allen diesen Eigenschaften sind die MCUs in Low-Power-XLP-Technology ausgeführt und werden in PDIPs, TSSOPs, SOIC- und 4 mm x 4 mm UQFN- und QFN-Gehäusen mit 8, 14 oder 20 Anschlüssen angeboten. Microchip erweiterte anlässlich der electronica das Portfolio an 8-bit- PIC-Mikrocontrollern (MCUs) durch die PIC16(L)F161X-Familie. Diese neuen MCUs ergänzen Microchips Angebot an kernunabhängiger Peripherie (CIP), die zur Reduzierung der Interrupt-Latenz, niedrigem Energieverbrauch sowie erhöhter Systemeffizienz und -sicherheit entwickelt wurden, um den Entwicklungsaufwand zu minimieren. Die Peripherien reduzieren zudem die Systemkomplexität, indem zusätzlicher Code und externe Komponenten entfallen. Die hardwarebasierten Peripherien nehmen der CPU zeitkritische und CPU-intensive Funktionen ab und überlassen ihr so andere kritische Aufgaben im System. Entlastung der CPU Die PIC16(L)F161X-MCUs sind mit dem Rechenbeschleuniger, Math ACC, mit Proportional Integral Derivative (PID) ausgestattet, der vollständig CPU-unabhängige Berechnungen mit arithmetischen 16-bit- und PID-Operationen ermöglicht. Die Familie schließt den Angular Timer ein, ein Hardware-Modul, das den Drehwinkel in Funktionen, wie der Motor- oder Triac-Regelung oder bei kapazitiven Systemen der Entladungszündung (CDI), berechnet. Unabhängig von der Geschwindigkeit erlaubt der Angular Timer wiederkehrende Interrupts bei einem bestimmten Dreh- oder Sinuswinkel ohne Belastung der CPU. Die kernunabhängige Peripherie kann zur Erhöhung der Rechengeschwindigkeit und Reduzierung der Software-Anforderungen als Host mit vorgegebenen Funktionen konfiguriert werden. Durch Auslagerung dieser Funktionen kann die CPU andere Aufgaben übernehmen, wird weniger Programmspeicher benötigt und der Gesamtenergieverbrauch der MCU reduziert. Viele weitere Peripheriefunktionen Zusätzlich zum MATH ACC und dem Angular Timer weist der PIC16(L)F161X viele weitere Peripheriefunktionen auf, um die Implementation zu vereinfachen und verschiedene Funktionen flexibler zu gestalten. Der 24-bit-Timer für die Signalmessung (SMT) dient der hardwaremäßigen, hochauflösenden Messung des digitalen Signals, woraus eine präzisere Messung resultiert, idealerweise für die Geschwindigkeitsregelung, Entfernungs- und Drehzahlmessung. Die Familie besitzt zur Überwachung von Netzwechselspannungen ein Modul zur Nulldurchgangserkennung (ZCD). Es ermöglicht die Anzeige der Nulldurchgangsaktivität und vereinfacht Triac-Steuerungen bei erheblicher Entlastung der CPU und Senkung der Materialkosten. Standard-Entwicklungswerkzeuge Die PIC16(L)F161X-Familie wird durch das komplette Programm an Standard-Entwicklungswerkzeugen von Microchip unterstützt, einschließlich PICkit 3. Bei dem MPLAB-Code-Konfigurator handelt es sich um ein Plug-in für die frei erhältliche MPLAB X Entwicklungsumgebung IDE, die eine grafische Methode zur Konfiguration von 8-bit-Systemen und Peripherieeigenschaften bietet. Damit lassen sich effiziente und unproblematisch modifizierte C-Codes automatisch erzeugen und aus einem Konzept in wenigen Minuten Prototypen für jede Anwendung erstellen. Die PIC12(L)F1612-MCUs sind ab sofort als Muster und in Produktionsmengen in 8-poligen PDIPs, SOIC- und 3 x 3 mm DFN- und UDFN-Gehäusen erhältlich. Die PIC16(L)F1613-MCUs sind ebenfalls ab sofort in 14-poligen PDIPs, TSSOPs, SOIC- und 4 x 4 mm UQFNund QFN-Gehäusen lieferbar. • Microchip GmbH www.microchip.com 44 PC & Industrie 2/2015

Bauelemente Neues HES-Leistungsrelais als Allround-Talent Das neue HES-Relais wurde konzipiert um die Anforderungen verschiedener Märkte (Solarwechselrichter, Ladestationen, Aufzugstechnik, Motorsteuerung, sichere Trennung, Weiße Ware etc.) in einer Schaltlösung zu kombinieren. Bei sehr geringen Abmaßen ist es gelungen, zwei Schaltkontakte für Leistungen bis 35 A/277 VAC zu integrieren. Bei Bedarf kann auch ein Rückmeldekontakt implementiert werden, der ein Verschweißen der Hauptkontakte zuverlässig anzeigt. Eine Halteleistung von nur 170 mW führt zu entsprechenden Energieeinsparungen. Eine Kontaktöffnung von mindestens 3 mm kann in vielen Applikationen für eine sichere Trennung zum Netz wirken. Durch diese hohe Kontaktöffnung in Zusammenspiel mit einem schnellen Öffnen der Kontakte werden auch höhere DC-Lasten sicher beherrscht. • Panasonic Electric Works Europe AG www.panasonic-electric-works.com Leistungsstarke LVPECL-Oszillatoren Mercury Electronic Taiwan stellt die neue LVPECL-Oszillatoren-Serie HPK vor, die eine hohe Leistungsfähigkeit bei einem erstaunlich günstigen Preis bietet, Vertrieb: WDI AG. Die HPK3261-Oszillatoren sind im Frequenzbereich von 13,5 bis 200 MHz erhältlich, haben eine differenzielle LVPECL-Ausgangslogik und können mit 2,5 bzw. 3,3 V Versorgungsspannung betrieben werden. Die in kommerziellen und industriellen Temperaturbereichen betreibbaren Oszillatoren sind mit Frequenzstabilitäten von ±25, ±50 bzw. ±100 ppm erhältlich. Weitere Spezifikationen sind eine Anschwingzeit von 3 ms (typisch), 10 ms maximal, eine Alterung von maximal ±3 ppm pro Jahr und ein Tastverhältnis (Symmetrie) von 50% ±5%. Erhältlich sind die Oszillatoren im 3,2 x 2,5 mm 6-Pad-SMD- Gehäuse. Die neuen SMD-LVPECL-Oszillatoren der Serie HPK3261 überzeugen durch extrem geringes Phasenrauschen von -144 dBc/Hz bei 125 MHz sowie einem typischen integrierten Phasen-Jitter von 200 fs (13,5 ~ 20 MHz). Zu den üblichen Anwendungsbereichen gehören SONET, Ethernet, Breitband-Kommunikationssysteme, Mikroprozessoren/DSP/FPGA, Industriereglersysteme sowie Prüf- und Messgeräteapplikationen. • WDI AG info@wdi.ag, www.wdi.ag Isolierte Transceiver im QSOP-Gehäuse Die isolierten CAN- und RS- 485-Transceiver IL41050 und IL3085 von NVE (Vertrieb: HY- LINE Power Components) sind nun auch im 16-poligen QSOP- Gehäuse lieferbar. Der QSOP-CAN-Transceiver IL41050TA-1E bietet 1 Mbit/s Datenrate, typ. 180 ns Verzögerung und nur 12 mA Ruhestrom, er arbeitet von -40 bis 125 °C. Der IL3085-1E hält ANSI RS-485 und ISO 8482:1987 (E) ein, bietet eine Datenrate von 4 Mbit/s, nur 3 mA typischen Ruhestrom, 15 kV ESD- Schutz, Überstrom- und Übertemperaturschutz und einen Arbeitsbereich von -40 bis 85 °C. Beide Bausteine sowie die zugehörigen Evaluation Boards sind ab sofort lieferbar und zugelassen für 600 VAC Arbeitsspannung nach IEC 60747-5-5 (VDE 0884) und 2500 V Isolationsspannung nach UL 1577. Eine spezielle Keramik/ Polymer-Isolierung sorgt für praktisch unendliche Lebensdauer der Isolation (44.000 Jahre) bei einem Isolationswiderstand über 100 Teraohm (10 14 Ω) und wenigen pF Koppelkapazität der Isolierschicht. Die patentierte GMR- Technologie ist langzeitstabil ohne Degradation. Weitere Informationen unter www.hy-line.de/isoloop. • HY-LINE Power Components Vertriebs GmbH power@hy-line.de www.hy-line.de/power PC & Industrie 2/2015 45

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