超聲波流量檢測儀

1   背景和目標(biāo)

背景介紹：本次項目主要描述 LP-MSPM0G3507開發(fā)板在超聲波流量測速方面的具體實現(xiàn)和功能應(yīng)用，超聲波流量測速儀主要應(yīng)用為通過超聲波實現(xiàn)氣體流量檢測，通過 MSPM0G3507 單片機(jī)資源的完美契合，實現(xiàn)基本功能的展示。

項目目標(biāo)：明確闡述設(shè)計的目標(biāo)和預(yù)期成果，重點關(guān)注MSPM0G3507 資源的具體實現(xiàn)方法。

2   系統(tǒng)架構(gòu)

硬件平臺亮點：LP-MSPM0G3507開發(fā)板搭載了MSPM0G350x 微控制器（MCU），該系列MCU 源自MSP 家族的極致低功耗32 位設(shè)計，基于先進(jìn)的Arm Cortex-M0+ 32 位內(nèi)核，主頻高達(dá)80MHz。這些經(jīng)濟(jì)型MCU 不僅集成了高性能模擬外設(shè)，還能在-40℃ 至125℃ 的廣泛溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，并支持1.62 V 至3.6 V 的寬電源電壓范圍。該系列MCU 配備雙16 位高級控制計時器、多個通用計時器、窗口式看門狗計時器及帶警報和日歷功能的RTC，為系統(tǒng)設(shè)計提供強(qiáng)大支持。MSPM0G350x 還集成豐富的通信接口（四UART、雙I2C、雙SPI 及CAN 2.0/FD），進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的綜合性能。TI MSPM0 系列低功耗MCU 以其多樣化的模擬與數(shù)字集成度，為工程師提供了靈活的選擇，助力他們打造既節(jié)能又高效的系統(tǒng)解決方案。通過將ArmCortex-M0+ 平臺與超低功耗系統(tǒng)設(shè)計相結(jié)合，MSPM0MCU 平臺實現(xiàn)了能效與性能的雙重飛躍。

功能模塊：描述超聲波流量測速儀的各個功能模塊，包括超聲波傳感器、信號處理單元（LP-MSPM0G3507開發(fā)板）和顯示單元。

硬件接口：對顯示板和超聲波驅(qū)動板（TDC1000）的接口要求，均通過外擴(kuò)的40pin 插針進(jìn)行進(jìn)行連接。

3   需求分析

本次需要制作兩個擴(kuò)展功能板，其中一個顯示板，一個超聲波驅(qū)動板，結(jié)構(gòu)方面需要制作一個超聲波采集結(jié)構(gòu)，相關(guān)的驅(qū)動文件需要結(jié)合開發(fā)板現(xiàn)有功能進(jìn)行設(shè)計。

4   功能實現(xiàn)

本次項目demo 實現(xiàn)的主要功能有TDC 驅(qū)動、TFT 顯示功能、按鍵操作以及指示燈顯示等功能。

其中TDC 驅(qū)動板使用的是40kHz 超聲波探頭通過TDC1000 進(jìn)行驅(qū)動，TDC1000 驅(qū)動設(shè)計到了單片機(jī)的PWM、SPI、捕獲等外設(shè)；液晶屏顯示涉及到的主要是SPI 通信；按鍵涉及到外部中斷；LED 的功能顯示涉及到了GPIO 輸出的基本操作。

時鐘樹配置：

使用的基本外設(shè)：

5   主要器件

（本文來源于《EEPW》202412）