Home Appliance Solutions 電化製品のデザインのためのエレクトロニクスソリューション

Transcription

1 Home Appliance Solutions 電化製品のデザインのためのエレクトロニクスソリューション

2 電化製品向けアプリケーションの新技術 今日 電化製品メーカーは変化を続ける世界市場の中で多数の課題に直面しています 各国政府による規制 顧客の期待 競合 アプリケーションの革新といった要素が 電化製品への新技術投入を促進しています 開発期間の短縮 シェアの維持拡大への圧力 常に技術革新を続ける必要性といった要素が これらの先進技術を市場に投入する事をさらに厳しい課題としています このような課題の解決に向けてパートナーと技術的ソリューションを探す事は 難しいだけでなくリソースの消耗に繋がりかねません マイクロチップ社は お客様が新機能を将来の設計に実装できるようサポートしています ユーザインターフェイス モータ制御 センシング コネクティビティ等のソリューションを提供し お客様がアプリケーションの実装に専念できるようにします 弊社が提供する対費用効果の高いツールを使用すると 市場投入までの期間が短縮できます 弊社が無償で提供する MPLAB IDE 統合開発環境は 8/16/32 ビットのマイクロコントローラと 16 ビットのデジタルシグナルコントローラ (DSC) の全てをサポートしています これにより プログラムの開発と高性能なソリューションへの移行が簡単になります 機能 コードサイズ 必要演算能力の増大によるコアの変更の際でも 学習期間を最小限にできます アプリケーションデザインセンター回路図 アプリケーションノート ウェブセミナー 開発ツール 推奨製品 デバイスサンプル等の技術リソースは オンラインデザインセンターを参照してください mtouch センシングソリューション QVGA グラフィック セグメント LCD 音響と音声 モータ制御 コネクティビティ 照明 マイクロチップ社が提供する小型パッケージにより ボードサイズを小さく 開発コストを最小限にできます

3 ヒューマンインターフェイス 良好なユーザインターフェイスを設計する事は 機能と価値の重要な要因です 今日の消費者は ハイエンドの家庭用電化製品の多くに見られるようなお洒落で直感的に使えるインターフェイスを要求します エンドユーザが安全かつ正しく使用する事を保証する事も 適切なユーザインターフェイスを構築する上での要因です マイクロチップ社は広範なマイクロコントローラ製品群により LCD ディスプレイ タッチパネル 静電容量式および誘導式 ( 金属パネル ) タッチボタン 音声フィードバック LED 照明等の機能統合をサポートします また 設計時間の短縮や開発費の削減を支援する強力かつ無償の技術サポートだけでなく 多数のターンキーソリューションも提供しています ここでは 競合他社製品との差別化を図るために利用して頂ける マイクロチップ社独自の技術を紹介します 誘導式タッチ等の革新的な技術は 電化製品をより魅力的かつ使いやすくするだけでなく 品質と信頼性も向上させます 開始にあたり 下記リソースを含む詳細は 下記リンクのヒューマンインターフェイス デザインセンターをご覧ください アプリケーションノート AN1101 Introduction to Capacitive Sensing AN1102 Layout and Physical DesignGuidelines for Capacitive Sensing AN1103 Software Handling for Capacitive Sensing AN1104 Capacitive Multibutton Configurations AN587 Interfacing PIC MCUs to an LCD Module AN1237 Inductive Touch Hardware Design* AN1239 Inductive Touch Sensor Design* AN1241 Inductive Touch Software Design* この他のアプリケーションノートは下記ウェブサイトをご覧ください ウェブセミナー mtouch 静電容量式タッチセンシングの紹介 静電容量式タッチ誘導式タッチセグメント LCDディスプレイ QVGAグラフィックディスプレイ音響と音声 充電時間測定ユニット (CTMU) 概要グラフィック LCDシステムとPIC24のインターフェイス TCクラス HIF2131 マイクロチップ社のグラフィックライブラリを使用した設計 HIF3010 mtouch 静電容量式センシングの紹介 * 誘導式タッチリソースキットに含まれます 下記ウェブサイトからもダウンロードできます SPI USB GB PMP PIC24 16bit MCU CTMU A/D このデモユニットは 誘導式および静電容量式タッチセンシングを制御する 16 ビット PIC24 MCU の能力と QVGA USB ZigBee についてのデモが可能です ヒューマンインターフェイスソリューションのデモをご希望の方は マイクロチップ テクノロジー ジャパン株式会社までお問い合わせください

4 モータ制御 低騒音を求めるユーザの期待と電力消費削減に向けた政府規制の拡大を背景に 先進のモータ制御の必要性がさらに増しつつあります これらの目標を達成するには さらに高度な電子的モータ制御が必要です 開始にあたり 下記リソースを含む詳細は 下記リンクのモータ制御デザインセンターをご覧ください アプリケーションノート Input Microcontroller or 16bit dspic Digital Signal Controller Speed Shaft Position otation Direction Current マイクロチップ社は お客様のモータ設定や機能要件に対応する 多数のモータ制御ソリューションを提供しています 少ピンの 8 ビット PIC16 マイクロコントローラ 高性能 8 ビット PIC18 ファミリ 16 ビット dspic デジタルシグナルコントローラは 高度に最適化されたモータ制御ソリューションを提供します ソフトウェアライブラリや技術サポートもお客様のアプリケーション開発や技術チームに貢献します また 広範囲にわたるモータ制御の専門知識と技術サポートをアプリケーションエンジニア モータ制御チーム 家電ソリューション部門のアプリケーションチームが提供します FOCセンサレス PMSMおよびACIM 最高のダイナミックトルク応答と効率でありながら 最小システムコストのモータ制御ソリューションがあります マイクロチップ社のセンサレス界磁制御アプリケーションノート AN1078 (PMSM) および AN1162 (ACIM) をダウンロードしてください dspic DSC は この複雑なアルゴリズムに対する対費用効果の高いソリューションです AN885 Brushless DC (BLDC) Motor Fundamentals AN887 AC Induction Motor Fundamentals AN893 LowCost Bidirectional Brushed DC Motor Control Using the PIC16F684 AN901 Using the dspic30f & dspic33f DSCs for Sensorless BLDC Control AN908 Using the dspic30f/dspic33f for Vector Control of an ACIM AN992 Sensorless BLDC Motor Control Using dspic30f2010 AN1017 Sinusoidal Control of PMSM Motors with dspic30f/dspic33f DSC AN1078 Sensorless Field Oriented Control of PMSM Motors using dspic30f or dspic33f Digital Signal Controllers AN1083 Sensorless BLDC Control with Back EMF Filtering AN1106 Power Factor Correction in Power Conversion Applications Using the dspic DSC AN1208 Integrated Power Factor Correction (PFC) and Sensorless Field Oriented Control (FOC) System この他のアプリケーションノートは下記ウェブサイトをご覧ください ウェブセミナー多数決関数を使用するセンサレス BLDCモータ制御 AC 誘導モータ向けセンサレス界磁制御 (FOC) PMSM 向けセンサレス界磁制御 TCクラス MCT0301 dspic DSC を使用するBLDCモータ制御のワークショップ dspic DSC の 10 ビット A/D モジュールはモータの電圧と電流を FOC センサレス機能ブロック図 サンプリングします Clarke 変換および Park 変換は A/D 情報を変換して 2 つの PI ループに送信し トルクと磁束を制御します モータの回転数と位置は モータをモデル化するエスティメータにより決まります PI ループの出力を空間ベクトル変調により変換し モータ制御 PWM モジュールの出力を制御します 正弦波 (180º) 出力はスムーズで低騒音のモータ動作を提供します N EF Σ IQ EF PI Σ ID EF Σ PI PI VQ VD θ D,Q α,β Vα Vβ SVM D,Q Iα α,β Ia IQ ID α,β Iβ A,B,C Ib Vα Vβ

5 コネクティビティ 今日の消費者は 他のシステムとの通信機能を含むより多くの機能を備えた製品を望んでいます 家庭内では多くの製品同士が接続されるようになり ユーザエクスペリエンスもさらに豊富になります マイクロチップ社は 有線 無線を問わず豊富な設計リソースやソフトウェアライブラリにより多数の通信プロトコルをサポートしています マイクロチップ社は ENC424J600 デバイス ENC624J600 デバイス PIC18F97J60 ファミリ製品により小型で低コストの組み込み Ethernet ソリューションに応えています いずれも IEEE に準拠しており 10/100 BaseT ネットワークと互換です マイクロチップ社の Ethernet ソリューションは無償でロバストな TCP/IP スタック 多数の開発ツールでユーザに貢献します マイクロチップ社の TCP/IP スタックは PIC18 PIC24 PIC32 の各マイクロコントローラおよび DSC ファミリ用に最適化されています 開始にあたり 下記リソースを含む詳細は 下記リンクのコネクティビティデザインセンターをご覧ください アプリケーションノート AN1255 Microchip ZigBee Pro Protocol Stack AN1289 Microchip ZigBee Smart Energy Profile Application AN1066 MiWi Wireless Networking Protocol Stack AN1204 Microchip MiWi P2P Wireless Protocol AN1192 MF24J40 adio Driver AN833 Microchip TCP/IP Stack Application Note AN731 Embedding PIC MCUs in the Internet AN1120 Ethernet Theory of Operation AN724 Using PIC MCUs to Connect to Internet via PPP AN236 X10 Home Automation using the PIC16F877A この他のアプリケーションノートは下記ウェブサイトをご覧ください ウェブセミナー TCP/IPネットワークパート 1 パート 2 パート 3 組み込みEthernetを簡単に TCクラス 270TCP1 EthernetおよびTCP/IP 接続ソリューションの概要 COM4201 TCP/IP 監視 / 制御アプリケーションの設計 PIC MF24J40MA トランシーバモジュール MF24J40 SPI MAC Tx Chain x Chain Bias/VCO etc. Crystal マイクロチップ社の MF24J40MA は マイクロチップ社の PIC マイクロコントローラ用に開発された IEEE Fトランシーバモジュールです MF24J40MA モジュールは免許不要の 2.4 GHz 帯で動作し FCC IC ETSI の認証を取得済みです 統合モジュール設計を採用する事により インテグレータは F およびアンテナ設計 規制の準拠試験から開放され 市場投入までの期間を短縮できます また シンプルな 4 線式 SPI インターフェイスでシステムを無線接続する事もできます

6 センサ ほぼ全てのマイクロチップ社製マイクロコントローラと DSC がセンサアプリケーションに使用できます マイクロコントローラをリモートセンサと直接接続するまたは近くに配置するアプリケーションの場合 シンプルなマイクロコントローラで十分です 必要な I/O が多くない場合 対費用効果の高い 6/8/14 ピンのマイクロコントローラを利用できます これらのデバイスはコストとサイズの点で有利であり これまで組み込み制御を検討していなかったアプリケーションでも利用されています アナログセンサのシリアル化 開始にあたり アプリケーションノート AN929 Temperature Measurement Circuits for Embedded Applications AN1001 IC Temperature Sensor Accuracy Compensation with a PIC Microcontroller AN1016 Detecting Small Capacitive Sensors Using the MCP6291 and PIC16F690 Devices この他のアプリケーションノートは下記ウェブサイトをご覧ください ウェブセミナー PIC10F 開発ツール : 小型製品には小規模ツールを 世界最小レベルのマイクロコントローラで世界を制御 ハードウェアによるセンサ信号コンディショニング VIN (12V) 0.1 µf PIC10F2XX Sensor 理想的な温度センサの選択 TCクラス ASP2201 組み込みシステムにおけるアナログセンサコンディショニング DATA マイクロチップ社では センサアプリケーション向けマイクロコントローラと DSC だけでなく論理出力 電圧出力 シリアル出力温度センサを含む各種温度管理製品を供給しています これらの製品が お客様のアプリケーション要件に最適なデバイスの実装をサポートします 高精度 低消費電力 広い動作温度レンジ 小型パッケージ等の特長があります 一般的なセンサ接続方法 Volts Fan OFF ON TD C + VOUT MCP6541 VEF T C + MCP6S21 VOUT SPI

7 低消費電力 世界的なエネルギと資源の使用削減傾向の高まりを受け 多くの消費者にとって グリーン である事が重要です 顧客が常に機能追加を求める今日の電化製品において 消費電力の削減は難題です マイクロチップ社では このような要求に応えるため新しく XLP マイクロコントローラを導入しました このコントローラファミリは一般的な MCU 機能だけでなく LCD 制御 静電容量式タッチ制御 USB 等の先進機能を提供しながら 業界トップレベルの低消費電力を実現しました このようなコントローラはバッテリ寿命を延ばすだけでなく 電力消費に関する政府規制の変更にも対応できます 低消費電力の安全性 nanowatt XLP を採用した製品は 周辺機能だけでなくバッテリ駆動製品向けに設計されたシステムスーパバイザ回路を備えます nanowatt テクノロジとは? マイクロチップ社は 消費電力に関して厳しい制約のあるシステムを設計するため プロセス技術 設計手法 柔軟な電力管理機能を組み合わせた独自の技術を開発しました 多くの場合 MCU の低消費電力動作における制約要因は静止電流消費です マイクロチップ社はリーク電流を最小限に抑えるプロセス技術と設計手法を開発しました 電圧も低消費電力を妨げる要因の 1 つであるため マイクロチップ社では多くの nanowatt テクノロジ MCU の定格動作電圧を 1.8 ~ 5.5 V で設計しました nanowatt テクノロジを適用した PIC MCU は 下記のモードを含む最大 9 つのオシレータモードをサポートします バッテリ消耗時と交換時にはディープスリープブラウンアウトリセットがアプリケーションを保護しますが 消費電流はわずか 45 naです ディープスリープモードを備える製品のリアルタイムクロックカレンダモジュールは 500 na 未満の消費電流で常に正確な時刻を提供できます 標準 WDTとディープスリープ WDTは 専用のオンチップオシレータにより 500 na 未満の消費電流でシステム障害に対して保護します nanowatt XLPテクノロジの利点 : スリープ時の消費電流が最小 20 na ブラウンアウトリセットが最小 45 na ウォッチドッグタイマが最小 400 na リアルタイムクロック / カレンダが最小 500 na クロック周波数の即時切り換え 外部クロックと内部オシレータ間で切り換える場合 コード実行に遅延が生じません 有利な 2 スピードスタートアップ 起動中に外部クロックソースが安定するまでの間 内部オシレータのいずれかを使用する事により シームレスな移行が可能です 外部ソースが安定したら MCU は自動でクロックソースを切り換えて重要な起動時間の短縮を図ります 設定可能なアイドル スリープ ディープスリープモード 設計者は 消費電力要件に合わせて電流消費とクロックを自由に調整する事ができます XLP (TCC 1 ms/min. C2032 ) 超低消費電力ウェイクアップ (ULPW) モード ウェイクアップ時の引き込み電流を削減します PIC24F16KA102 T 500 A 800 PIC24F16KA102 T A

8 サポート マイクロチップ社は お客様が製品開発をより迅速かつ効率的に行えるようサポートしています 製品とシステムのサポートを提供できる フィールドアプリケーションエンジニアと技術サポートの世界的ネットワークを維持しています さらに で下記のサービスを提供しています サポートリンクは質問を短時間で解決する方法を提供します サンプルリンクはマイクロチップデバイスの無償評価サンプルを提供します フォーラムリンクはナレッジデータベースおよびユーザ同士のディスカッションを提供します 購入リンクはマイクロチップ社の販売代理店の所在地をご覧頂けます トレーニング 追加トレーニングをご希望の場合 マイクロチップ社にご連絡ください マイクロチップ社は常に技術トレーニングの選択肢を拡大しており 各種トレーニングコースと専門的なカリキュラムを提供しています また いつでもアクセス可能な各種オンラインリソースも提供しています リージョナルトレーニングセンター : MASTEsカンファレンス : 世界各地のセミナー : eラーニング : 正規販売代理店およびサードパーティパートナからのリソース : 営業所一覧 アメリカ ヨーロッパ アジア / 太平洋 アジア / 太平洋 アトランタ Tel: ボストン Tel: シカゴ Tel: クリーブランド Tel: ダラス Tel: デトロイト Tel: オーストリア ウェルス Tel: デンマーク コペンハーゲン Tel: フランス パリ Tel: ドイツ ミュンヘン Tel: イタリア ミラノ Tel: オランダ ドリューネン オーストラリア シドニー Tel: 中国 北京 Tel: 中国 成都 Tel: 中国 香港 SA Tel: 中国 南京 Tel: 中国 青島 インド バンガロール Tel: インド ニューデリー Tel: インド プネ Tel: 日本 横浜 Tel: 韓国 大邱 Tel: 韓国 ソウル ココモ Tel: ロサンゼルス Tel: サンタクララ Tel: トロントオンタリオ州ミシサーガ Tel: Tel: スペイン マドリッド Tel: イギリス ウォーキンガム Tel: Tel: 中国 上海 Tel: 中国 瀋陽 Tel: 中国 深川 Tel: 中国 武漢 Tel: Tel: マレーシア クアラルンプール Tel: マレーシア ペナン Tel: フィリピン マニラ Tel: シンガポール Tel: 中国 厦門 台湾 真竹 Tel: Tel: 中国 西安 台湾 高雄 Tel: Tel: 中国 珠海 台湾 台北 Tel: Tel: タイ バンコク Tel: /26/09 情報は変更になる場合があります マイクロチップ社の名称とロゴ マイクロチップ社のロゴ dspic MPLAB PIC は 米国およびその他の国におけるマイクロチップテクノロジー社の登録商標です MiWi および mtouch は 米国およびその他の国におけるマイクロチップテクノロジー社の商標です その他 本書に記載されている商標は 各社に帰属します 2009, Microchip Technology Incorporated. All ights eserved. Printed in the U.S.A. 8/09 DS00241E_JP *DS00241E* Microchip Technology Inc W. Chandler Blvd. Chandler, AZ