力敵不如智取

古語云：「力敵不如智取。」這同樣適用於電子領域。在電子領域，「智慧」是最新潮的字彙。從汽車和居家照明到工廠和廠房的營運模式，一切都趨向於「更有智慧」。這種「智慧型」技術正快速成為第四次工業革命發展的驅動力。

隨著物聯網 (IoT) 和巨量資料的興起，裝置和基礎設施之間也達到更高層次的通訊水準，讓人們能即時作出決策。如今，似乎每一項新技術都尾隨「智慧」這個詞。從智慧型手機、智慧儀錶到智慧型手錶，一切都加入智慧。

Texas Instruments (TI) 在去年的紐倫堡國際嵌入式展會上聚焦於「智慧」這一主題。TI 展位重點介紹四項不同的應用領域，展示一系列適用於智慧汽車、智慧建築、智慧廠房和智慧城市的技術。本文將概覽 Texas Instruments 一系列精選產品，其有助於產品設計，滿足未來智慧型解決方案需求。

MSP-EXP432P4111 - SimpleLink MSP432P4111 LaunchPad 開發套件

此套件 (圖 1) 含整合式高精密 ADC、低功率作業以及 2 MB 整合式快閃記憶體，可無縫連接多重無線連線選項，用於開發高精密度的感測器節點應用。極具特色的 MSP432P4111 微控制器 (MCU) 內建 48 MHz Arm® Cortex®-M4F、2 MB 快閃記憶體和 256 kB SRAM、低至每 MHz 120 µA (有功功率) 和 850 nA (待機) 的低功率作業、320 段碼 LCD 以及具備 16 位元效能的 SAR 高精密度 ADC。

圖 1：Texas Instruments 的 SimpleLink MSP432P4111 LaunchPad 開發套件。(圖片來源：Texas Instruments)

LAUNCHCC3220MODASF - SimpleLink Wi-Fi CC3220MODASF LaunchPad 開發套件

LAUNCHCC3220MODASF 的亮點是 CC3220MODASF，這是一款經過認證的單晶片無線微控制器模組，並且配備板載天線。此 MCU 具有整合式 1 MB 快閃記憶體、256 KB RAM 及增強型安全功能。這款開發套件提供板載模擬和感測器功能，可帶來全方位的開箱即用體驗。

BOOSTXL-CAPKEYPAD

BOOSTXL-CAPKEYPAD 評估模組 (EVM) 是容易使用的平台，適用於採用 CapTIvate 技術的 MSP430FR2522 電容式觸控感測 MCU。EVM 有三種使用方式：(1) 搭配 LaunchPad 開發套件；(2) 搭配 CapTIvate 開發套件 (MSP-CAPT-FR2633)；(3) 搭配 CapTIvate 編程板 (CAPTIVATE-PGMR)。

CAPTIVATE-METAL

CapTIvate 金屬觸控面板 (圖 2) 是 CapTIvate 開發套件 (MSP-CAPT-FR2633) 的附加電路板，便於工程師和設計人員評估金屬觸控技術。這是一種替代性的電容式觸控感測技術，使用黃銅、青銅、不鏽鋼及鋁合金實現雅緻的觸控模組設計。

圖 2：Texas Instruments 的 CapTIvate 金屬觸控面板附加電路板，適用於 CapTIvate 開發套件。(圖片來源：Texas Instruments)

使用 TI 搭載 CapTIvate 觸控技術的 MSP430 MCU，即可將電容式觸控金屬輸入以靈活、創新和可靠的方式，加入從電器到可攜式電子裝置的多種應用中。

EVM430-FR6047

TI 提供 EVM430-FR6047 評估套件，可協助評估和使用專為超音波感測應用 (例如智慧型水錶) 而設計的 MSP430FR6047 MCU。MSP430FR6047 MCU 是超低功率元件，配有整合式超音波感測類比前端，可提供高度精確和準確的超音波測量。

MSP-EXP430FR2433 - LaunchPad 開發套件

LaunchPad 開發套件以 MSP430FR2433 超值系列感測 MCU 為基礎，是一款易於使用的 EVM。如果計劃在超低功率 MSP430FR2x 超值系列感測 MCU 平台上進行開發，此套件包含了全部所需的資源，包括用於編程、除錯以及能量測量的板載除錯探針。

MSP-CAPT-FR2633 - MSP CapTIvate MCU 開發套件

此套件是一款簡單易用的綜合性平台，可用於評估採用電容式觸控技術的 MSP430FR2633 微控制器。此套件包含基於 MSP430FR2633 處理器板以及採用 EnergyTrace 技術的編程器／除錯器板 (可搭配 Code Composer Studio IDE 測量能耗)，另外還有感測器板，可評估自電容、互電容、手勢以及接近感測。

LDC1314KEYPAD-EVM

此 EVM (圖 3) 採用非接觸式 16 鍵多功能鍵盤的封裝，可用於評估 LDC1314 的電感式感測能力。這種低成本解決方案採用標準的 PCB 技術以及易於製造的元件，不僅能夠使用 LDC1314，也能搭配 LDC1312、LDC1612 及 LDC1614。

圖 3：Texas Instruments 的 LDC1314KEYPAD-EVM 可用於評估 LDC1314 的電感式感測能力。(圖片來源：Texas Instruments)

LDC1614EVM

LDC1614 EVM 含有兩個示範用 PCB 感測器線圈，可連接至 LDC1614 的四個通道。MSP430 微控制器用於將 LDC 介接到主機電腦。此 EVM 可展示如何使用電感式感測技術來感測及測量導電目標物件的存在、位置或成分。

TMP116EVM

TMP116EVM 為使用者提供快速使用 TMP116 系列的簡單方法。TMP116 元件是高精密度數位溫度感測器，並且整合了 EEPROM。此系列具有 16 位元解析度，精確度在 20°C 至 42°C 範圍內可達 ±0.1°C，在 0°C 至 85°C 範圍內則可達 0.2°C。

TMDSECATCNCD379D

此評估板配有 Beckhoff ET1100 EtherCAT 從屬控制器 (ESC) 和 800 MIPS Delfino 微控制器，可實現 C2000 MCU 即時控制以及即時 EtherCAT 通訊。此評估板既可用作單獨的硬體，以熟悉軟體專案，也可搭配 DesignDRIVE IDDK 來用於伺服範例應用。如果使用 TMDSECATCNCD379D 和 DesignDRIVE IDDK 作為雙板硬體解決方案，還會隨附適用於 ET1100 的軟體驅動程式以及適用於 C28x 的從屬堆疊調適層。

TIDA-01476 – TI 公版設計

此公版設計展示如何建立工業感測器至雲端終端節點，以連接至 IoT 網路閘道及雲端數據提供者。此設計採用 TI 的奈功率運算放大器、比較器以及低於 1 GHz 的 SimpleLink 超低功率無線 MCU 平台，共同打造出超低功率的感測器至雲端動作偵測器，無需佈線即能提供極長的電池續航力。

TIDA-01477 – TI 公版設計

與 TIDA-01476 類似，此公版設計展示如何建立工業感測器至雲端終端節點，以連接至 IoT 網路閘道及雲端數據提供者。此設計採用 TI 用於電源閘控的奈功率系統計時器、低 Iq 升壓轉換器、低於 1 GHz 的 SimpleLink 超低功率無線 MCU 平台以及濕度感測技術，共同打造出超低功率的方法，來調整感測器終端節點的工作週期，最終延長電池續航力。

除了這些 TI 產品之外，TE Connectivity (TE) 也提供一系列的智慧型連接解決方案。

板級屏蔽 (BLS)

對於在應用中將串音和 EMI 影響降至最低所需的零件，設計人員可使用 TE 的標準 BLS 產品組合，來快速處理並解決問題 (圖 4)。TE 提供標準的冷桿鋼材質選項，以及重量僅為前者 1/3 的鋁材質選項。

圖 4：TE Connectivity 的板級屏蔽範例。(圖片來源：TE Connectivity)

防水型 USB Type-C™ 連接器

TE 的 USB Type-C 插座提供一項解決方案，可讓數據傳輸速率高達 10 Gbps、功率高達 100 W，以及在單一連接中實現音訊／視訊輸入。USB Type-C 是當前及未來 USB 應用的下一代解決方案。TE 的防水型 USB Type-C 連接器完全符合 IPX8 等級要求，能夠在水下 1.5 公尺保持至少 30 分鐘的可靠連接。

在打造「更有智慧」的物品方面，此系列產品和解決方案可以發揮什麼作用？在智慧城市方面，TI 擁有廣泛的類比和混合訊號產品組合、高效能的訊號處理和微控制器元件，以及包括感測、訊號調整、處理和通訊在內的整套訊號鏈產品，能夠幫助整合城市系統，讓城市運作「更有智慧」。智慧城市不僅仰賴感測器、閘道器和控制中心，還需要透過具有階層式元素的網格網路提供高效率的雲端通訊。由於每個數據收集、彙總及／或決策點都有自已的要求，因此需要靈活、可擴充的半導體解決方案。為此，TI 可以提供專為協同工作而設計的產品，協助打造智慧城市網路。

對於汽車行業，無線技術在汽車從簡陋的內燃機轉變為真正的智慧汽車方面，起著關鍵性作用。因此，自 120 多年前發明汽車以後，汽車行業正在經歷一項重大的轉變。TI 可提供系統級的創新、擴充性和安全性專長，幫助客戶更快上路，進而提升駕駛體驗。對於汽車行業而言，TI 產品在先進駕駛輔助系統、車用資訊娛樂、油電混合車、傳動系統、車身電子設備和照明應用中扮演著重要的角色。

至於第四次工業革命 (或稱工業 4.0)，TI 的嵌入式及類比產品、系統專長以及簡單易用的設計工具，能夠針對系統和製程進行數位化，從而實現更具智慧、更高效且更安全的廠房。即時數據分析、巨量資料雲端、預測性維護、分散式智能、OPC UA TSN、網路實體生產系統以及以生產為中心的製造，這些支援技術能夠給連接性、功率、安全性和可靠性層面帶來巨大好處。

最後，TI 還可提供差異化的智慧型建築解決方案。這些解決方案允許工程師監測和控制智慧型建築，從而創造出高效、安全和舒適的環境。在打造建築自動化系統的能源採集和預測性維護等功能方面，TI 提供一系列元件和公版設計來協助設計和評估解決方案。此外，智慧建築應用還包括更有智慧的無線感測，繼而增強 HVAC 及照明控制。而最佳化能效來打造更加環保的建築，以及提升系統可靠性則是智慧建築解決方案的另兩大優勢。

*TE Connectivity 和 TE 均為商標。