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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

+ J3 q. y* }; E* l7 l- {6 _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。
* Y* _9 R* A0 i5 o6 b5 Y  W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。
% D6 s( E( ^& r0 C5 _! L! v7 j) e" I7 j
1.png ---MSP430F1499 c; [- Y1 k3 \8 q# W, i9 X% P# ^
  I7 H  {' g' t0 A+ {6 D
   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。
3 r8 ~& t& V: N% e- ] 2.png ---应用电路
# Z$ R- ^9 Q  p- h9 \" r) r) w9 J! k6 t) S* ]
3.png ---MSP430开发板
0 {1 M% ^5 p' U( `* t* J  _
4 d/ u; ^& c- X0 M: ]( B% K一、主频晶振的选择6 H* v7 ?' z9 q( `  k- l  q7 D  E- O. E
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。
& m2 {0 @2 p* {7 D
" n2 g3 B5 R: x1、工业级、消费类产品用DSX321G 8Mhz,如下图:
4 ?7 y$ H) L/ L. @) O* G7 K; ]0 B 8.png 6 ]: S4 R+ v/ L: P+ E$ Y
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。* y! N* l% L/ G
5.png % k0 c# V+ v3 F- F
    % v3 q$ ~$ i  L) d0 [+ r  j/ ?, W
    2、汽车电子、工控类产品用DSX320G/DSX320GE,如下图:
4 s; H4 n" Z3 p* R$ X$ V) S1 R 6.jpg 7.jpg
; j+ P! u7 d* B  ]6 A" Y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。
% ~' Y0 w: s' G
6 K: E" B* Q$ _) h二、32.768Khz时钟晶振的选择3 O  L& H  q0 i9 X7 Y
   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:
2 h4 x7 a2 i; w8 v7 z. ]& ?IC name        Quartz crystal        CL(pF)2 S- D" k4 I- \. f$ I
MSP430F169        32.768kHz        12.5
+ n! \0 g2 a" w# V! b# _9 _( |MSP430F2131        32.768kHz        12.5
- u. M& g) D" pMSP430F2131        32.768kHz        6" s- K; h0 Y4 R5 |1 V+ l0 k7 H
MSP430F413        32.768kHz        12.5
, m- A. P6 k( a" ~" q; h& D: R: `MSP430F413        32.768kHz        6( S5 I1 r: M* B  Z; `  u8 L8 W
MSP430FG4619        32.768kHz        12.57 l7 ?4 b, Z* c; W: {% h2 f6 n2 \: k
MSP430FG4619        32.768kHz        6
2 C) M+ s$ d. y: h4 d5 bMSP430F1232IPW        32.768kHz        12.5
: l2 v9 C2 x' `- g2 }  aMSP430F1XX        32.768kHz        12.5' D- Q4 |/ H% \: g1 h7 |
MSP430F2XX        32.768kHz        12.5: B0 t; g7 M- K8 ?* v9 P0 v
MSP430F4XX        32.768kHz        12.5
7 b8 \" o8 v' N$ l: q0 Y# aMSP430F4XX        32.768kHz        12.5
9 K1 Y  i  O' N3 y1 H: v2 DMSP430F5XX        32.768kHz        12.5
/ W/ G" i5 ~) |5 U( z2 R( xMSP430FE427        32.768kHz        6$ L+ x  g3 d: }0 Y' y% \
MSP430P325        32.768kHz        6
* k6 ]6 c' N! N# `, y: `  ~9 F% l: ]$ t& s9 u) U: Y7 w
1、低负载、低ESR值产品:5 ]# [& D& N$ U9 ~
直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 6PF
$ \( }4 v. q5 z0 s 9.png
, [+ L( n, I" R' ]贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 6PF
# A9 I# \7 q3 q) \* B8 g. S8 U- \* q 10.png 2 j) V% Z, M5 O9 w3 }. C* C
贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 6PF
, P& L# ]6 y2 y, w) H 11.png 4 D3 {# {8 e* f+ f7 E
   
3 y* p% _7 o: x& X0 i2、常规负载产品:+ _# E  ?: D4 P
( y. l' X# C: ]0 T
直插封装DT-26 32.768Khz 20PPM 12.5PF) }& }8 u4 @: ^* `
# C$ Z  c, U6 ~! u- M
贴片封装DMX-26S 32.768Khz 20PPM 12.5PF
( I/ R3 u9 s/ y( X% w: b0 R) G3 t( s! o; \  i' t0 G

3 L) v) Y: h* D' }+ j贴片封装NX3215SA 32.768Khz 20PPM 12.5PF
/ x* T1 V  A: P/ X; `% @+ o( Q6 I
6 m6 V/ ~! N* v' }4 x2 c  ?! k7 ]! x+ k2 q1 S  _0 V4 y

7 U) ]& q+ u$ v! o3 V32.768Khz晶振,请找 上海唐辉电子,天天现货,原装正品。  \( V: N7 f# b" F/ X; V) h
上海唐辉电子,深耕晶振行业15年,非常专业,行业公认!8 \& T7 Q9 O; s/ P0 ^5 r+ q4 ^2 {
KDS、NDK、EPSON、SEIKO、SITIME。月吞吐量高达1亿只!$ ?* Z9 I, I! C' w$ ?- U' }# `
# M2 I1 a: I/ b0 T; o
8M、16M、24M、32M也常有现货!; _9 `$ P' c* e% A

* o0 R$ q5 ?; h% Y- T( ~+ X下面的文章非常重要,很多研发工程师就困扰在这里。  F6 x( g& ?2 `( I# L

" o8 d2 \! l. f1 L" m0 G搭配MSP430单片机的32.768Khz晶振(以圆柱形晶振为例)
5 @: H/ k. }* a5 u  u6 e* t/ O( q                           的原理、基本应用、使用注意事项
3 T7 E, y/ d2 E  R/ h  j2 Y( o, s2 c5 \. t. Z
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
2 I6 A2 W" A4 r1 E: _
6 |, I7 L7 @0 D, f4 T: k; j1、耐冲击性
: x- _/ x# w7 W7 ~2 t: K% F4 e0 d施加了过大的冲击后,会引起特性的恶化或不发振。3 p: v5 G5 V* f+ }
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。  q( v+ n2 k/ C- F% t
自动焊接或条件变更时,在使用前应充分确认一下。
2 P3 {- @3 ]& \5 N
( {' F4 O3 ~0 Z* A, h) B1 B$ ^2、耐热性、耐湿性$ f( r/ d$ [+ n0 j  S' i
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。
$ ?+ U7 m4 q% N  ^: A! T( @7 W" v& e1 M% @
3、焊锡耐热性
- a2 Y! r+ ]2 f/ @7 m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。$ b+ Z  a8 c' z+ h
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。4 S& I# j+ ~9 T
使用流动焊锡焊接时,请贵公司充分确认或与我公司联络。
8 d2 m" \! x4 h% a1 z7 c  @焊接条件,引线部,280℃以下5秒以内或260℃以下10秒以内。: G( ~* n0 F& ~- q! s
且,请不要在引线根部直接焊接。是造成特性恶化的原因。+ x/ W3 {. g* @0 U% [% S5 P
6 ]8 g* d- U' }
4、印刷电路板的组装方法
; s4 U6 I8 ^- ?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。$ U0 ~* S( s& M# `2 x7 n8 n
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。& r2 u' \! u* f) b1 n! Y

, m9 w2 H4 I$ W) x+ i5、引线加工
0 v' \+ z. x& E' Z要进行引线切断时,应对切断刀进行充分整备。
  p. j! b2 B5 @( x$ g5 f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。! Y1 d" b- ~7 d( c
# e0 o; f0 w& `/ _7 h0 s8 J( L) L
6、超音波洗净及超音波焊着
  K8 o1 P( Y5 E  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。% ?7 z  V7 @8 o" a* t5 t% [
关于超音波洗净,请贵公司确认。" ^5 s; ^& D8 I' ]5 `: \' Q

# U& R) N* ^5 |1 ^% K1 b& }' [2 R* `7、激振标准
$ d' v7 A8 e1 Z. R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。
/ A1 s; i  e) A, T2 B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。- y8 ~/ O1 D% Q3 C/ r" [
/ S7 J  ^! u) k6 l1 Q; |
(未完,待续); }/ M2 e+ U7 V0 i
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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

4 T* G% n$ y- ~! d+ L不错,支持
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