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Microcontroladores con controlador de LCD optimizado para registradores de datos

Martes, 14 de Marzo de 2017 19:42 Carlos Martinez
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microcontroladores lapis datalogger wLAPIS Semiconductor, compañía que forma parte del Grupo ROHM, acaba de anunciar la disponibilidad de microcontroladores de 32 bit ideales para los registradores de datos utilizados en logística para adquisición y gestión de información ambiental durante el envío de un paquete.

Los ML630Q464/466 son los primeros CI del mercado en integrar todas las principales funciones necesarias para el registro de datos (USB, generación de señal de reloj de alta velocidad, controlador de LCD, convertidor A/D de oscilación RC de alta precisión), adquisición de datos (temperatura, humedad, aceleración), visualizador de datos y generación de archivos PDF, todo ello en un solo chip.

Durante los últimos años la creciente preocupación por la protección y la seguridad de alimentos y medicinas ha potenciado el uso de sistemas logísticos para mantener bajas temperaturas (cadena de frío) sin interrupción, desde la producción hasta el transporte y el consumo, especialmente para productos perecederos y farmacéuticos. Por tanto, en el sector logístico será necesario gestionar el entorno del transporte que afecta a la calidad del paquete, es decir, la temperatura, la humedad y los choques/vibraciones. Se espera que esto aumente la demanda de herramientas de gestión como registradores de datos en más un 10% al año.

lapis microcontrolador pequenoPara los registradores de datos, que habitualmente se acoplan a los paquetes y en muchos casos son de un solo uso, es importante reducir tanto el tamaño como el coste mediante el uso de baterías más pequeñas y de menos piezas. Además, algunas directrices operativas como las normas de la FDA*2 sobre la cadena de frío y GDP*3 exigen guardar de manera fiable el estado del paquete durante el transporte y la generación de archivos PDF no editables para evitar la manipulación de los registros (datos registrados).

Como respuesta a ello, el ML640Q464/466 genera archivos PDF e integra las principales funciones para registro de datos USB en un chip, además de aprovechar la especialización de LAPIS Semiconductor en bajo consumo, alta inmunidad al ruido y altas prestaciones. Estos nuevos microcontroladores utilizan el núcleo de la CPU ARM Cortex M0+ de 32 bit para lograr altas prestaciones con un bajo consumo. Los datos registrados se pueden convertir fácilmente a PDF en unos 4 segundos y puede estar en funcionamiento hasta 380 días*1 utilizando una sola pila de botón. Además, los productos aprovechan la elevada inmunidad al ruido de LAPIS Semiconductor, que permite un funcionamiento estable incluso bajo condiciones adversas.

Principales características
1. Todas las principales funciones de registrador de datos USB integradas en un chip, reduciendo así el espacio en la placa en un 30%
Estos CI incorporan todas las características principales que exigen los registradores de datos USB, como USB I/F, generador de reloj de alta velocidad, controlador de LCD y convertidor A/D de oscilación RC de alta precisión.

El convertidor A/D ofrece una precisión de medida de temperatura de ±0,5℃ usando solo un termistor y una resistencia/ condensador, a diferencia de los circuitos típicos de medida de temperatura formados por un sensor de temperatura, un termistor y un circuito de generación de tensión de referencia. Esto reduce el espacio en la placa en un 30% respecto a las soluciones convencionales.

Además se logran unas altas prestaciones gracias a la utilización de un núcleo de CPU ARM Cortex M0+ y a la incorporación de un programa para la generación optimizada de PDF dentro del CI que posibilita la creación del archivo PDF de una página A4 con 2.500 puntos de medida en apenas 4 segundos. También la combinación del programa de criptografía AES del cliente, la función AES incorporada y un generador de números aleatorios permite a los usuarios generar archivos PDF protegidos por contraseñas.

2. Proporcionar altas prestaciones y bajo consumo permite el funcionamiento hasta 380 días con una sola pila de botón
El funcionamiento del registro de datos USB se divide básicamente en dos partes: (1) leer y registrar los datos del sensor a intervalos determinados y (2) generar un archivo PDF cuando se establece la conexión USB al final de su uso. No obstante, el consumo de corriente en espera tendrá un efecto dominante sobre la autonomía de la batería ya que durante la mayor parte del tiempo el registrador de datos está en modo dormido.

Estos nuevos microcontroladores logran el mejor consumo de corriente en espera dentro de su clase de 0,8uA gracias a sus 4 modos de bajo consumo. Como resultado de ello, se logra que su funcionamiento hasta 380 días utilizando una sola pila de botón (CR2032) con tan solo 1/3 de la capacidad de las baterías convencionales que requieren los microcontroladores utilizados en los registradores de datos convencionales.

3. El kit de referencia del registrador de datos USB opcional ayuda a los clientes a acelerar el desarrollo
Se suministra un kit de referencia para el desarrollo de registradores de datos mediante el ML630Q46x. Además de información sobre el hardware como diagramas de circuitos y listas de dispositivos, el kit de referencia incluye varios códigos de software para el funcionamiento de la memoria flash USB y la generación de archivos PDF, toda la documentación necesaria y los métodos para la gestión de alimentación y el convertidor A/D de tipo RC de alta precisión que permiten comprender mejor el funcionamiento del microcontrolador y acelerar el desarrollo del cliente.

4.Elevada inmunidad al ruido (obtenida gracias a la serie de microcontroladores “Tough” de LAPIS Semiconductor) ayuda a estabilizar el funcionamiento incluso en entornos adversos
Para proteger los importantes datos registrados (para verificar la calidad del paquete) frente al ruido externo, estos nuevos microcontroladores aprovechan las tecnologías de bajo consumo y de inmunidad al ruido adoptadas en las series de microcontroladores “Tough Low Power” de LAPIS Semiconductor.

Los microcontroladores ML630Q46x han logrado superar los ±30kV, muy por encima del límite del instrumento de medida para el nivel de la tensión de prueba 4 (±8kV de descarga de contacto indirecto) del estándar IEC 61000-4-2*4 establecida por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). [Medida mediante la tarjeta de referencia ML630Q466]. Esto permite un funcionamiento estable incluso bajo entornos adversos.

Notas
*1: Condiciones de los cálculos: pila de botón CR2032, intervalos de lectura de datos del sensor de 10 minutos, visualizador LCD activado.
*2: US Food and Drug Administration, responsable de establecer normas acerca de los alimentos, bebidas, cosméticos, medicinas, equipos médicos, equipos de radiación y productos veterinarios comercializados en EE.UU.
*3: GDP (Good Distribution Practice), estándares para la distribución apropiada de productos farmacéuticos. Normas para garantizar la calidad farmacéutica (seguridad y eficacia).
*4: Un estándar establecido por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) utilizado para evaluar la inmunidad al ruido de los equipos electrónicos frente a la descarga electrostática.

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