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MSP430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。: h" A7 S0 N: M6 z: ~
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。( j2 o5 h6 i2 O9 b
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---MSP430F149
7 K" f8 C Z; N
/ ?* f$ C" Q8 n5 \0 ~1 w' w# o 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。; _; B5 u& ?2 l% j: |8 [4 p$ x. M
---应用电路
( H M6 j& [- s2 J4 [( n4 w# n& p* _& l
---MSP430开发板- C+ i1 P! N3 a
; N& v( V& t4 Q% G% }
一、主频晶振的选择
3 l$ G2 B7 P$ {) a/ ]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。, m$ f: b4 J7 s/ E
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1、工业级、消费类产品用DSX321G 8Mhz,如下图:$ Q/ ? n9 x+ [/ P9 J
; |: m0 a$ x* Z _9 d: J$ ?
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。
5 p$ }9 Z3 u9 \- E6 C! k1 i& F" q
- z: K8 v7 |& N% R
$ \; k! r5 G( q! \4 D/ t 2、汽车电子、工控类产品用DSX320G/DSX320GE,如下图:* Q+ @7 u6 Q" l% ~( u
" I. _/ {2 a' u% n |8 p1 e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。. S |) M0 ]! M/ _+ P2 p) K
; t# G' U0 f* F4 ^0 X二、32.768Khz时钟晶振的选择
4 ^; J" z$ s& V 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:
/ g' c/ x* Z0 _4 g P( x3 UIC name Quartz crystal CL(pF)
5 N* O' G1 N! E- D8 DMSP430F169 32.768kHz 12.50 ]5 z: E4 o' k1 G% V$ m3 ?3 @
MSP430F2131 32.768kHz 12.5
/ |: U8 G) C9 bMSP430F2131 32.768kHz 6% n) O% c4 H7 A' j6 }6 R2 U
MSP430F413 32.768kHz 12.5, x; Z5 j. U! S3 {
MSP430F413 32.768kHz 6
0 B/ i* h' u! FMSP430FG4619 32.768kHz 12.5( p( M' G6 X8 n5 x0 D
MSP430FG4619 32.768kHz 6* \3 m7 K" T9 u+ N0 [- _
MSP430F1232IPW 32.768kHz 12.5% j. b4 O, b4 I$ ]
MSP430F1XX 32.768kHz 12.5- x, M6 C# I8 Z7 V0 L5 c
MSP430F2XX 32.768kHz 12.5
6 z0 l0 U$ R( H! ZMSP430F4XX 32.768kHz 12.53 _. B: O1 b U; |: V. J0 q
MSP430F4XX 32.768kHz 12.5
/ X2 F7 x8 C1 {* R) l1 u/ vMSP430F5XX 32.768kHz 12.5. w i- c6 B/ N
MSP430FE427 32.768kHz 6
P6 r& X% w6 ^' q: w6 iMSP430P325 32.768kHz 6
& `, F4 H }, b. A: h2 v6 N
$ W9 i5 h: Y0 C% {2 I# N1、低负载、低ESR值产品:
; U& M, [* F2 u; g* u! K直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 6PF
0 i2 b- [- a, {7 ]$ [$ H4 o6 g
k/ X+ m) N( a" I贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 6PF& e# H+ g6 i/ p* i4 z$ l# K
0 Y$ K I- n' O* g. |
贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 6PF
' {1 H% k3 o% I2 W+ \
, ?8 A3 ]7 @! u+ Q# }
, F6 s" ^1 s3 P* H5 e2 f2、常规负载产品:2 j) f2 G4 J+ `( \4 }7 H
$ i4 v' p5 a1 F$ R5 L- o6 i8 @
直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 12.5PF
8 z! e# Q8 Q; [! w4 h( _3 Y2 w: R: o3 }+ y. @+ g+ F
贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 12.5PF3 k( Y6 L9 t% q3 }4 r8 f
/ J# `( R1 U# C' u6 Q) k
1 J; D9 g( c5 S
贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 12.5PF
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( p1 S0 p) Z, O" ~' Z8 j( j2 |7 j5 y9 w1 z; {
, ?9 U+ n" b& V) i2 A32.768Khz晶振,请找 上海唐辉电子,天天现货,原装正品。3 ?& s' @1 T" m5 [
上海唐辉电子,深耕晶振行业15年,非常专业,行业公认!3 |: a' g9 w+ }5 ~3 F) E. Q9 n
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8M、16M、24M、32M也常有现货!7 ^% R& P u0 a. e; ~ d; O! O
. ^2 z6 a( j+ l2 j3 A q' g下面的文章非常重要,很多研发工程师就困扰在这里。
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搭配MSP430单片机的32.768Khz晶振(以圆柱形晶振为例)
/ K4 ^! x0 l9 k6 t! { 的原理、基本应用、使用注意事项 ) ~& O. D& Q' k( }% K
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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
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/ }6 o, t+ d+ B1、耐冲击性" O) N+ ?+ _ d/ [# O* H
施加了过大的冲击后,会引起特性的恶化或不发振。" T* H( D# d) M) w% a
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。1 q7 c" f/ ]" b0 i
自动焊接或条件变更时,在使用前应充分确认一下。
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2、耐热性、耐湿性4 Z* t& d' j* q( N, E8 G* f
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。
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3、焊锡耐热性
$ M4 j, H4 [% s( }& s& o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。7 h5 t1 h6 I/ p& r
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。
! K+ [4 Y7 [2 @2 U* C使用流动焊锡焊接时,请贵公司充分确认或与我公司联络。9 @& h# x% s- e# W6 O
焊接条件,引线部,280℃以下5秒以内或260℃以下10秒以内。# Z/ I: c' A: }' a/ H* R8 Z$ K
且,请不要在引线根部直接焊接。是造成特性恶化的原因。2 o5 J4 B4 I/ o4 k
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4、印刷电路板的组装方法
9 r! ]& H* z8 U6 b# _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。
3 O* n @' \" |1 J0 q$ S! U. L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。0 q0 v+ f h! c. E# ^2 H" F$ Y
1 {; }- G. S3 n* N c$ U2 {5、引线加工# ?: Y- W& x9 A/ M* A
要进行引线切断时,应对切断刀进行充分整备。* v8 a( m6 s) H' V: 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。
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6、超音波洗净及超音波焊着
; s0 Y# z, \/ ^* C. Y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。9 t4 ~6 [5 l2 x, s4 M/ c
关于超音波洗净,请贵公司确认。
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V% v6 `5 g. \4 H7、激振标准- [6 R; D# p; S' m% t# _0 Q9 M
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。
# {+ z% W, M+ M1 [' |. ?* s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。
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(未完,待续)
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