逐高电子应广代理商PFS122 8位MTP型单片机在手机充电线上的应用,USB充电线转灯的案子,在3V时失调电压为2mV的情况。让我们分析一下含义和逻辑

整理编辑:逐高电子技术开发部 / 日期:2023-12-11

PFS122

◆ 通用系列
◆ 不建议使用于AC 阻容降压供电或有高EFT要求之应用
◆ 工作温度范围: -40°C ~ 85°C

Mobile phone communication with Microcontroller

系统特性
1. 2KW MTP 程序空间 (可编程1,000次以上)
2. 128 Bytes 数据空间
3. 一个16位定时器
4. 两个8位带PWM功能的定时器
5. 提供一个比较器
6. Band-Gap 电路提供1.20V 参考电压
7. 高达12通道12位精度电阻式ADC(R-ADC*) (其中一个通道来自内部1.2V band-gap 电压)
  *注: 电阻式ADC在线特性(INL&DNL)、热稳定度及抗电源波动能力上,皆略逊于PMS13x系列内建的电容式ADC,请选型时注意
8. 最大14 IO 引脚带可选择的上拉/下拉电阻
9. 每个IO 引脚都可设定唤醒功能
10. 时钟源:IHRC、ILRC 和 EOSC(XTAL)
11. 对所有带有唤醒功能的IO,都支持2种可选择地唤醒速度:正常唤醒与快速唤醒
12. 8级可选择的 LVR 复位电压,从1.8V到4.5V
13. 2个可选的外部中断引脚
   
CPU 特性
1. 8位高性能精简指令集CPU
2. 提供86 个高效指令
3. 大部分指令都是单周期(1T)指令
4. 可程序设定的堆栈指针和堆栈深度
5. 数据存取支持直接和间接寻址模式,用数据存储器即可当作间接寻址模式的数据指针(index pointer)
6. IO 地址以及储存地址空间互相独立

 

在当今的竞争激烈的市场环境中,多家单片机设计公司为了争夺市场份额,不得不采取了降低售价的策略,这可以说是他们为了生存和发展而做出的艰难抉择。这些公司不得不忍痛割爱,一再降低单片机的市场售价,以吸引更多的客户和提高销量。

然而,市场终究是市场,它有着铁一般的定律,那就是“一分钱一分货”。在价格降低的同时,产品的品质和性能往往也会受到影响。一些公司可能会通过降低元器件的品质、简化设计流程等方式来降低成本,但这样可能会导致产品的稳定性和可靠性下降,从而影响到客户的体验和口碑。

最近,一个工程师接到一个客户的USB充电线转灯的案子。起初,他以为这个项目相对简单,只需要通过电流检测来判断充电状态,然后控制LED的颜色或亮灭即可。然而,在实际操作中,他发现事情并非如此简单。

首先,电流检测需要精确的电路设计和算法处理。当电流低于某个阈值时,才能准确判断充电已满。如果检测不准确,可能会导致LED的指示状态出现误差,或者出现无法正常充电的情况。

其次,即使不做电流检测,只通过检测充电头是否插入手机来控制LED的亮灭,也会存在一些问题。如果用户在充电过程中拔下充电头,LED将会熄灭,这可能并不是用户所期望的。此外,这种方式也无法保证充电的安全性和稳定性。

因此,这个工程师认识到,在市场竞争中,价格并不是唯一的竞争因素。产品质量、性能和用户体验同样重要。只有在保证产品品质和性能的前提下,通过创新和优化设计来降低成本,才能在市场竞争中立于不败之地。

PFS122直流交流电气特性

 

首先是典型失调电压为5mV的情况,然后是PMS132B在3V时失调电压为2mV的情况。让我们分析一下这段文字的含义和逻辑。

首先,手机充电电流越来越大,为了减少损耗,电流采集电阻越用越小,现在一般用到25毫欧。然后解释了采样电阻上产生1mV的电压需要40mA的电流,5mV则对应200mA的电流。这会造成在充满时的电流比如120mA时,还有可能检测不到信号。这部分是在说明,随着手机充电电流的增大,采样电阻上的电压变小,需要更高的电流才能产生可检测的电压信号。

然后,作者提到PMS132B的规格在这部分有明显的提升,即在3V时失调电压为2mV。这表明PMS132B在相同电压下的失调电压更小,可能提供更精确的电流检测。

所以,这段文字中并没有直接解释为什么5mV的失调电压“吓人”,而是通过对比PMS132B和之前的规格来说明在相同条件下PMS132B具有更优的性能。

Io引脚
通过配置数据寄存器(pa, pb), 控制寄存器(pac, pbc)和上拉寄存器(paph, pbph)或下拉寄存器(papl,
pbpl),PFS122 所有 IO 引脚都可以独立设定成双态输出或输入。所有这些引脚设置有施密特触发输入缓冲器
和 CMOS 输出驱动电位水平。当这些引脚为输出低电位时,弱上拉/下拉电阻会自动关闭。如果用户要读取端
口上的电位状态,一定要先设置成输入模式,因为在输出模式下,读取到的数据是数据寄存器的值,而不是 IO
端口的值。举例,表 6 为端口 PA0 位的设定配置表

同样是12位的AD,PFS122和PMS132B或者PFS132相比,价格相差很多。这表明不同型号的AD转换器在性能和成本方面存在很大差异。

接着,工程师使用九齐的062E写出来,电流至少要检测到好几百毫安,甚至接近1A。这表明在某些应用中,需要检测的电流可能非常大。然而,在采样电阻上产生的电压只有25mV,加上失调电压和工作电压为3.3V时的8位AD检测精度(约13mV),算法处理不好可能导致检测结果不够准确。

然后,在实际测试PFS122样品时,发现在微弱信号时AD转换的结果比较飘。但是,通过一些方法仍然可以实现120mA的电流检测,即差不多3个mV的检测判断。这表明在某些情况下,尽管PFS122的性能可能不够理想,但仍然可以通过一些技术手段来实现所需的电流检测。

模拟-数字转换器(ADC) 模块

当使用 ADC 模块时有 6 个寄存器需要配置,它们是:
ADC 控制寄存器 (adcc)
ADC 模式寄存器 (adcm)
ADC 高位结果寄存器(adcrh)
ADC 低位结果寄存器 (adcrl)
端口 A/B/C 数字输入启用寄存器 (padier, pbdier)
如下是 ADC 转换进程的步骤:
(1) 通过 adcm 寄存器配置 AD 转换时钟信号
(2) 通过 padier
,pbdier 寄存器配置模拟输入引脚
(3) 通过 adcc 寄存器选择 ADC 输入通道
(4) 通过 adcc 寄存器启用 ADC 模块
(5) 执行 AD 转换并检查 ADC 转换数据是否已经完成
addc.6 设置 1 开启 AD 转换并且检测 addc.6 是否是‘1’
(6) 从 ADC 寄存器读取转换结果

Mobile phone communication with Microcontroller

此外,PFS122的产品一致性要好一些,以避免量产时出现问题。万一出现5mV都检测不到的情况该怎么办。这表明作者对PFS122的性能稳定性和可靠性存在一定的担忧。

PFS122实测效果最好的时候和这个USB TESTER相比,检测电流差10mA左右。一般会在10~25mA的偏差跳动。但是还能检测,相信如果换母体为PFS132B或者PFS132,效果会好很多,可就是市场价格难以接受。这表明尽管PFS132B或PFS132可能提供更好的性能,但由于成本问题使得它们在某些应用中可能不够实际。

综上所述,这段文字主要讨论了不同型号AD转换器在价格、电流检测精度以及采样电阻上的电压等方面的差异,并提到了在实际应用中可能遇到的问题和挑战。

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