思瑞浦TPS32 HMI应用方案

Release time:2024-04-15
author:AMEYA360
source:思瑞浦
reading:814

  随着消费和工业应用产品对人机交互体验更人性化和智能化的追求,人机交互接口(HMI)在显示和交互方式上也伴随着需求不断升级。显示需求从断码显示屏、点阵显示屏向TFT LCD 显示屏升级,交互方式从机械按键向电容触式摸按键/滑条、甚至全屏触摸升级。

思瑞浦TPS32 HMI应用方案

  典型的应用产品包括:智能家电HMI(咖啡机、饮水机、豆浆机、油烟机、线控器、洗衣机等)、86盒、两轮车彩屏仪表/码表、音频功放/调音器等。

  HMI显示交互的升级对MCU的性能也提出了更高的要求。

  在多年深钻数模技术的丰富经验与雄厚实力的加持下,历经两年倾力打造,思瑞浦推出TPS32混合信号微控制器家族主流产品线(Mainstream Line),依托思瑞浦出色的数模混合信号处理技术能力,围绕垂直应用开发产品,优化产品设计,助力客户实现终端产品的差异化。

  目前,已打造出M5和M0两大主流产品系列,其下分别有1系列与A系列两个子系列,共计26款产品。其中M5系列支持感应触摸功能,A子系列针对HMI方案应用进行了优化升级,可满足用户广泛的应用需求。

  此外,思瑞浦还提供完整的开发生态系统支持,包含简单易用的配套嵌入式软件包、硬件和软件开发工具,以及第三方合作生态系统,为用户在整个设计和开发周期中提供全方位的支持,缩短客户产品的设计周期,确保流畅的用户体验。

思瑞浦TPS32 HMI应用方案

  TPS325M5系列

  TPS325M5系列作为TPS32混合信号工业微控制器家族的主流产品线成员,采用了基于Arm®v8-M架构的STAR-MC1内核,与Arm® Cortex®-M33内核指令集兼容。

  针对TFT LCD 彩屏显示的需求,TPS325M5系列提供了基于Arm v8-M架构的32位STAR-MC1内核,兼容ARM Cortex-M33指令集,工作频率高达156 MHz、最大支持2MB Flash/336KB SRAM 存储、支持XIP的QSPI外部存储接口、最大支持16bit 8080显示接口。基于4.3英寸 480X320 16位色分辨率的TFT LCD 显示屏上实测帧数超过30FPS。

  针对感应触摸的应用,TPS325M5系列集成了卓越的TPSensor®电容感应专利技术。思瑞浦独特的电容触摸技术拥有自主知识产权及多项专利,支持超低功耗电容触摸唤醒,强抗噪声干扰 IEC61000-4-x测试性能优越。其高性能、高可靠性等特点能够满足多样化的工业应用需求。这项技术集成在微控制器中,可用于开发各种交互式应用,如触摸屏、触摸按钮、滑条触摸,接近感应等。

  此外,TPS325M5系列还提供了丰富的数字和模拟外设,为客户的各种应用提供了All in 1 全集成方案平台。方案特点如下:

  丰富通讯外设:

  7个UART,2个I2C,3个SPI,1个CAN2.0B

  高性能及稳定可靠的模拟外设:

  多通道12位SAR ADC(ENOB:单端11,差分11.5) 支持2.5Msps以及±2°C内置温度传感器,2个高速模拟比较器,2个高带宽运放,双通道输出12位DAC

  超高IO使用效率,最多可以支持87个IO端口

  超低系统功耗:<5μA超低功耗电容触摸模式,支持外部中断,RTC和TPSensor®唤醒

  多种封装选择:LQFP100、LQFP80、LQFP64、QFN88

  TPS325M5A系列

  TPS325M5A系列内嵌思瑞浦强大的数模混合技术、具有高集成度,高能效比、丰富的外设和接口。针对HMI应用优化设计的TPS325M5A系列可以满足其功能丰富、安全高效的使用需求。

  TPS325M5A系列MCU TFT LCD 显示 HMI 方案典型应用系统框图如下:

  TPS325M5A系列MCU TFT LCD 显示 HMI 方案特点:

  支持各种不同的显示总线接口

  8位/16位8080并行接口

  QSPI/SPI串行接口

  多达336KB SRAM,不需要外接 PSRAM/SDRAM

  高性能处理器(156MHz M33 内核带 8KB 指令/数据 Cache),可以对BMP和JPG格式做解码实现优秀的动画效果

  高达78MHz 4位数据模式QSPI接口,支持简单高效的从外部 Nor Flash 中加载显示素材到内部帧缓存

  支持高帧数,对于480*320 16位色的显示屏,在16位8080的显示接口情况下,可以做到30FPS

  集成思瑞浦自有专利的高性能、高可靠性电容触摸模块TPSense,支持触摸按键、滑条、接近感应等各种电容感应应用

  支持 LVGL 图形库

  丰富的数字和模拟外设资源,为客户的各种应用提供了All in 1 全集成方案平台

  超低系统功耗:<5μA超低功耗电容触摸模式,支持外部中断,RTC和TPSensor®唤醒。为电池供电产品提供更长的续航能力

  针对TFT LCD 显示 HMI 方案,思瑞浦也提供了参考板做项目前期评估。

  参考板支持4.3英寸480*320 16bit色分辨率的8080接口 TFT LCD 显示屏和电容触摸按键的评估。

  思瑞浦始终坚持研发高性能、高质量和高可靠性的产品,为广大客户提供全面优质的服务,自研发设计TPS32系列嵌入式微处理器以来,思瑞浦获得了诸多行业领先客户的鼎力支持,积累了诸多行业垂直应用的系统知识,并深入了解了宝贵的实际应用案例,对我们研发新产品受益良多,在此特别感谢您们的热情协助!

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电压精度0.5% @25°C!思瑞浦发布全新车规并联基准芯片TPR43xQ系列产品
  聚焦高性能模拟与数模混合产品的供应商思瑞浦3PEAK(股票代码:688536)推出全新车载级精密并联基准芯片TPR43xQ-S,基于 BCD 工艺设计,以 0.5%@25℃的电压精度、宽温域稳定性及低功耗特性,为车载照明系统、新能源汽车动力总成等场景提供精准基准源方案。  01  TPR433Q/TPR434Q产品优势  高精度REF电压  高精度REF电压,-40℃~125℃下,当CATHODE电流>0.4mA后,REF电压迅速稳定在2.495V±0.01V区间,25℃下偏差为0.5% ,满足高精度基准源需求(由于内部电路正常工作需要最小的工作电流,因此供给芯片的电流一般建议不小于0.4mA)。  全温低功耗,超低漏电流  即使在器件最大额定电压36V下,125℃高温漏电流仍<1.5μA ,说明产品在高电压、宽温场景下,关断状态功耗依然极低,可安全应用于车载电源等场景。  02  TPR433Q/TPR434Q产品特性  •通过外部电阻可调的输出范围:VREF to 36V  •VREF典型值:2.495V  •VREF电压精度:0.5%@25°C  •低输出噪声:8μVpp/V  •低输出阻抗:0.2Ω  •灌电流能力:80mA  •工作温度范围:-40℃ to +125℃  •封装:SOT23G-3  03  TPR433Q/TPR434Q典型应用  并联型基准电压源,其内部的带隙基准电路产生一个稳定的参考电压(TPR43xQ为2.495V),通过外部反馈电阻网络与输出电压形成一个反馈环路。误差放大器比较反馈电压与内部参考电压,根据差值动态调节功率晶体管的导通程度,从而控制流过基准电压源的电流,维持稳定的输出电压。与传统的稳压二极管依靠齐纳击穿来稳定电压不同,并联型接法通过合理选择外围电路的参数,电路整体可以承受很高的输入电压,也可以灵活配置想要的稳定电压,适用于需要高精度基准电压的应用场景。  在牵引逆变器系统中,通过控制逆变器的开关状态,将直流电转换为交流电,从而驱动牵引电机。为了实现精确的电机控制,需要高精度的基准电压来确保逆变器的调制信号准确无误。并联电压源为逆变器的控制电路提供稳定的参考电压,使得电机的转速和扭矩能够精确控制,提高系统的效率和性能。  在电池管理(BMS)系统中,需要精确监测每个电池单元的电压,以确保电池组的平衡和健康状态,并联基准电压源为模数转换器(ADC)提供高精度的参考电压。同时并联基准也为监测和诊断电路提供了高精度的参考电压,确保系统能够准确地识别和响应各种故障情况,如电池短路、过热、过压等,从而提高系统的可靠性和安全性。  在LED照明系统中,通过外部反馈电阻网络,将并联基准电压源的输出电压与LED驱动电路的反馈信号进行比较,动态调节流过LED的电流。这种方式可以有效补偿LED正向电压的偏差,确保每个LED的电流一致,从而实现亮度的均匀性。  TPR433Q/TPR434Q以高电压精度、宽温域稳定性及低功耗特性,为车载照明系统、新能源汽车动力总成等场景提供精准基准源方案。
2025-07-04 10:43 reading:218
高可靠性电源管理!思瑞浦推出新一代精密可调限流负载开关TPS05S60
  聚焦高性能模拟与数模混合产品的供应商思瑞浦3PEAK (股票代码:688536)推出新一代精密可调限流负载开关TPS05S60。产品凭借宽电压范围(2.5V至5.5V)、高达6A的持续负载电流能力,以及±5%的限流精度,成为高功率光模块及大容量负载应用的理想保护选择。内置多重保护机制和快速响应特性,显著提升系统安全性与效率,满足消费电子、便携式设备及智能硬件等领域对高效能电源开关的严苛需求。  01TPS05S60产品优势  超低导通电阻  TPS05S60采用高侧MOSFET13mΩ的超低导通电阻,有效降低导通损耗,提升系统效率,并支持最大6A持续电流输出,可适配高功率光模块、USB快充等高散热需求应用场景,同时减少温升对系统稳定性的影响。  高精度可调限流保护  TPS05S60集成高精度限流模块,支持5%的调节精度,通过外部电阻可自定义限流阈值。动态响应速度达微秒级,可实时监测负载电流,在过载或短路时快速切断电源,避免设备损伤。无论是应对突发的电流浪涌,还是适配不同功耗的外设(如Type-C接口、便携设备),均可通过高精度限流实现系统保护与能效优化的双重目标,让电路设计更灵活、更安全。  集成多重保护机制  TPS05S60内部集成两颗背靠背Mosfet, 可以在提供限流保护的同时,额外提供防止反向电流倒灌功能,更好的保护系统安全性。在一些电池应用或者其他需要保护输入测不受反灌电流的影响的场景下,TPS05S60能够单颗芯片提供限流+防反灌电流保护。  02TPS05S60产品特性  •输入电压范围: 2.5V 至 5.5V  •导通电阻: 13mΩ (典型值), 20mΩ(最大值)  •可调限流范围 1.2A to 6A, ±5% @4.7A  •关断电流: <2uA  •内置保护  –Overcurrent Protection  –Fast Short-to-ground Protection  –Reverse current block Protection  –Over-temperature Protection  •工业温度范围: −40°C至125°C  •封装: DFN3*3  03TPS05S60典型应用  随着5G通信网络升级,光模块速率已提升到25G/100G级别,来满足5G对高速率低时延的要求,100G光模块功率可高达9W,电流>3A。TPS05S60 5.5V/6A的规格以及软起动功能很好的保证了光模块在RRU和BBU光接口插拔时可能出现的浪涌电流等情况。内部集成了多种保护功能,包括过流保护,过温保护,反向电流阻断等,可防止短路到地引发的系统故障。  此外,该产品还可广泛应用于高功率光模块、USB PD快充、便携式设备、工业控制等场景,为高可靠性电源管理提供高效解决方案。
2025-06-19 10:40 reading:271
专为两线制变送器而生!   思瑞浦全新推出16bit高精度电流输出DAC-TPC2221
  聚焦高性能模拟与数模混合产品的供应商思瑞浦3PEAK(股票代码:688536)推出全新16位数模转换器(DAC)TPC2221。该产品采用串行输入设计,具备4mA-20mA高精度电流输出、完整环路供电实现低功耗运行,可广泛应用于工业自动化控制、变送器、Hart通信领域。  二线制变送器是通过两根导线同时传输电源和信号的工业仪表。 二线制变送器输出标准信号为电流信号(如4mA~20mA),24V供电为主,常用于远距离信号传输、本安防爆等场景。TPC2221以较低的功耗、优良的全温精度、高耐压可靠性、高集成度等优势,高度适配二线制变送器的严苛需求。  TPC2221产品优势  高精度电流输出  二线制变送器的精度决定了信号传输的准确性,直接影响控制系统的可靠性。 输出误差通常要求在±0.1%~±0.5%FS(FS为满量程),高精度场合(如实验室或精密控制)需≤±0.05%FS。  环路电压为24V,REFIN=REFOUT1,内部NMOS,内部RSET,RLOAD=250Ω条件下测试,经过两点校准测量,消除偏置误差与增益误差,TPC2221的常温精度表现优异,其精度可达到0.005%FSR。  在LOOP VOLTAGE=24V,REFIN=REFOUT1,外部NMOS,外部RSET(0.05%。2ppm/℃),RLOAD=250Ω条件下测试,TPC2221的常温精度在0.1%以内;全温精度表现优异,-40℃~85℃下, 输出精度即使未校准也可达到0.12%FSR; 校准后可达0.04%FSR。  超低静态功耗  二线制变送器在无信号输出时需较低待机功耗,因为4mA为标准信号下限,整机自身功耗一般控制在3.2mA~3.5mA以下。这对电路中每个功能的功耗都提出了很高的要求。TPC2221在16bit高精度DAC正常工作、开启了内部高精度基准和高压LDO的功能下,自身功耗较低。  环路电压为24V,工作温度为-40℃~125℃,内部基准开启,同时能够提供3.355mA电流给其它设备供电的条件下,静态电流最大仅为145μA。  支持多档位线性稳压器输出  TPC2221内部集成高压线性稳压器,最大输出电流能力7mA,能为智能变送器内的外设元件提供所需的低压电源,可有效节约系统功耗预算,有助于开发高性能、功能丰富的智能变送器。 并且减少了元件总数,有助于缩小二线制变送器的体积,提高系统可靠性。  通过配置引脚REG_SEL0,REG_SEL1,REG_SEL2可配置多个档位的电压输出(1.8V,2.5V,3.0V,3.3V,5V,9V,12V,20V(可选)): 最高支持输出20V。  TPC2221可以支持客户在稳压器后级加DC-DC,为变送器内的外设元件供电,即有效节约系统功耗预算,满足二线制变送器整体低功耗设计要求,也有助于在本安防爆场景中满足本质安全标准。 客户在稳压器后级使用DC-DC 场景带来有两个好处:1.降低DC-DC和外围电容的耐压等级;2.降低系统总电流,以放宽对前端传感器、处理器等电路的功耗限制。  环路电流长线建立(无过冲)  在环路变送器应用中,需要考虑线缆长度,线缆越长,等效电感越大,在电流建立过程中,会出现过冲现象。下图为TPC2221环路中串接47mH的电感,CIN=168nF条件下的环路电流建立,无过冲。出色的带载能力和阶跃响应,能带大电感的同时,也能保证响应平滑稳定。  温升性能出色  环路电压为24V,Loop Current=24mA,此时芯片功耗为0.5033W,TPC2221的温度为46.3℃(TA=25℃)。使用外部NMOS,此时芯片功耗降低为0.2748W,芯片温度38.5℃(TA=25℃),温升还能在原来基础上降低8℃,为客户减少散热成本。  TPC2221产品特性  •内置高精度16bitDAC及电流输出环路,引脚可选NAMUR兼容多种输出范围:  – 4mA至20mA  – 3.8mA至21mA  – 3.2mA至24mA  •免校准输出误差(Typ.):  常温为0.1%FSR以内,全温为0.17%FSR以内 (内部基准,外部RSET,-40℃~125℃)  •低静态电流:150μA(最大值)  •片内基准电压温度系数:  4ppm/°C(典型值),可以达到分立高精度基准的水平  •可选稳压器输出(最高可到20V),支持高耐压环路电压范围:5.5V至60V,大幅提升系统可靠性  •支持HART通信,温度监测与环路电压监测  •工作温度范围:−40°C至125°C ,TSSOP-28封装与QFN-32封装(Development),小封装集成化设计  TPC2221典型应用  TPC2221典型应用原理图如下:
2025-06-13 16:24 reading:268
灵活配置过流保护!思瑞浦推出电流检测专用比较器TPA170C!
  聚焦高性能模拟与数模混合产品的供应商思瑞浦3PEAK (股票代码:688536)推出36V高共模输入电流检测比较器 TPA170C,该产品在-40°C至125°C全温范围内可提供高精度过流保护功能,支持多模式灵活配置,响应时间与迟滞电压可调,可广泛应用于通信设备、服务器及各类电源等过流保护场景。  TPA170C通过测量分流电阻上产生的电压,并将该电压与设置的阈值电压进行比较,输出高或低电平告警信号,实现过流检测的功能。  TPA170C产品优势  可编程阈值与灵活参数配置  通过单个外部电阻即可设置0mV至250mV的检测阈值(公式为 Vlimit=Rlimit×Ilimit,其中Ilimit固定为20μA),简化系统设计流程。  如下图所示,产品提供2mV、4mV、8mV三档迟滞电压(VHYS)选项,有效抑制输出信号抖动,增强系统稳定性;响应时间支持 10μs、50μs、100μs 三档配置,用户可根据实际需求平衡响应速度与抗干扰能力。  多模式工作机制与开漏输出设计  Transparent模式:当输入电压低于阈值时自动解除警报,适用于实时监测场景;  Latch模式:警报状态持续锁定直至手动清除,便于捕捉瞬态过流事件;  支持微秒级快速启用/禁用切换,开漏输出兼容多种逻辑电平,灵活适配不同系统架构。  低功耗设计  工作模式下静态电流最大310µA,待机禁用模式下仅2µA,适合电池供电或低功耗应用。  TPA170C产品特性  •宽共模输入电压范围:0V至36V  •高精度性能:低输入失调电压,典型值180uV;低温漂,典型值1μV/°C  •输出类型:Open-Drain(开漏输出)  •使能控制:高电平有效  •宽温工作范围:-40°C至125°C  TPA170C典型应用  在计算机、电信设备、服务器、电源设备及电池充电器等领域,实时监测电源输出电流,在过载或短路时快速切断电路,以保护器件乃至系统安全尤为关键。  TPA170C凭借高共模输入电压范围(0V~36V)、高精度低温漂特性(1μV/°C)及灵活的配置功能,可满足上述场景的过流保护需求,为系统可靠性提供有力保障;
2025-06-13 16:18 reading:288
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