Mikrokontrolery Kinetis KM z rdzeniem ARM Cortex-M0+ i AFE do zastosowań pomiarowych

Firma Freescale poszerzyła popularną rodzinę mikrokontrolerów Kinetis o nową serię energooszczędnych układów przeznaczonych do pomiarów jedno- i dwufazowych przebiegów elektrycznych. Mikrokontrolery Kinetis serii KM wyposażone są w AFE (analog frontend) z precyzyjnym przetwornikiem A/C sigma-delta oraz zestaw peryferiów dedykowanych dla systemów smart metering.

Nowe Kinetisy są zbudowane w oparciu o rdzeń ARM Cortex-M0+, mogący pracować z częstotliwością do 50 MHz i wyposażone w 64 lub 128 kB pamięci Flash oraz 16 kB RAM-u. Wspomniany frontend analogowy składa się z:

• 24-bitowego przetwornika sigma-delta charakteryzującego się SNR wynoszącym 94 dB,
• 12-kanałowego, 16-bitowego przetwornika A/C z sukcesywną aproksymacją,
• wzmacniacza o programowanym wzmocnieniu (1 – 32x),
• komparatora,
• precyzyjnego źródła napięcia odniesienia.

Producent zapewnia, że zarówno wzmacniacz, jak i źródło mają niewielki dryft temperaturowy.

Jeśli chodzi o zasoby komunikacyjne, układy wyposażone są w: 4 interfejsy UART, 2 SPI oraz dwa I2C. Do dyspozycji jest też precyzyjny zegar czasu rzeczywistego (+/-5 ppm w całym zakresie temperatur pracy), a część modeli ma także sterownik wyświetlacza segmentowego do 144 (8 x 17) lub 288 segmentów (8 x 36).

Mikrokontrolery Kinetis KM mają wbudowane też kilka peryferiów służących zapewnieniu bezpieczeństwa systemu: układ detekcji ingerencji (tamper detection) ze znacznikami czasowymi, jednostkę ochrony pamięci, AIPS, generator liczb losowych oraz układ obsługi kodów CRC. Wyposażenie układów w szczegółach prezentuje rysunek.

Układy mogą być zasilane napięciem z przedziału 1.71 – 3.6 V (bez AFE) lub 2.7 – 3.6 V (z AFE) i mogą pracować w zakresie temperatury od -40 do +85°C.

Producent opracował trzy projekty referencyjne licznika energii, bazujące na mikrokontrolerze Kinetis KM: projekt nr 1, projekt nr 2, projekt nr 3. Pierwsze dwa z nich to projekty licznika jednofazowego, a trzeci to projekt licznika dwufazowego.

Więcej informacji znaleźć można na stronie produktowej układów.