Infineon PMA7110

I controlli remoti wireless nel range di frequenze libere sotto il GHz stanno trovando sempre maggiore utilizzo in un ampio numero di applicazioni. Queste applicazioni possono essere realizzate col PMA7110 come soluzione single chip nel modo più semplice possibile, ciò nonostante perfino le applicazioni più esigenti non conoscono limiti grazie ai blocchi periferici integrati e alla programmabilità libera.
 
Per diversi anni le applicazioni di RKE hanno rappresentato lo standard nel settore Automotive. Tali applicazioni possono essere realizzate col derivato PMA5110 qualificato Automotive. Nella famiglia PMA giocano un ruolo importante per ciò che concerne la sicurezza delle applicazioni due funzioni: per generare key codes variabili di continuo (rolling codes), l'emulazione della EEPROM permette un immagazzinamento continuo di informazioni nel funzionamento attivo, in una zona riservata della Flash. La cifratura dell'informazione trasmessa è realizzata usando l'algoritmo libero AES, che è incluso come caratteristica base nell'estesa libreria SW all'interno della ROM, così come molte altre funzioni.

Negli ultimi anni si è assistito, nel settore consumer, ad una crescita esponenziale nel numero di applicazioni per i controlli remoti.
La sostituzione dei controlli remoti infrared nei mercati dell'entertainment e nell'home electronics ha decisamente un ruolo chiave in questa crescita. A parte i controlli remoti multi stanza (es. set top boxes in stanze confinanti), i controlli remoti wireless - agenti anche come sostituti del convenzionale IR - forniscono una considerevole facilità d'uso addizionale poiché i controlli non hanno più bisogno di essere diretti verso il ricevitore. I dieci I/O digitali programmabili (General Purpose Input/Output, GPIOs) del PMA7110 possono essere direttamente linkati con un numero di bottoni fino a 30 (e anche fino a 55 con diodi addizionali). Otto delle dieci linee possono anche essere configurate per segnali di wakeup, in tal caso, il controllo remoto, dopo aver mandato il segnale, commuta immediatamente al modo stand by con consumo di potenza molto basso; i controlli remoti rimangono inattivi fino a che non è premuto di nuovo un bottone. A seconda del progetto dell'antenna usata, il consumo di potenza può essere più basso di quello di ogni altro controllo remoto a infrarossi operante alla stessa distanza, anche durante la trasmissione. Ciò vuol dire che possono essere usate batterie marcatamente più piccole con nuove possibilità di design per i contenitori e non necessitano di essere cambiate per l'intera vita del prodotto.

I sensori senza contatti possono essere implementati in maniera molto flessibile, fornendo così da un lato una facilità d'uso maggiore e un'installazione più semplice; dall'altro permettono anche di compiere misure insolite (per es.: operazioni su oggetti in movimento, così come parti di macchine rotanti). Il basso consumo di potenza del PMA7110 è anche uno dei criteri chiave dal momento che, la capacità della batteria varia a seconda del lifetime specificato dell'applicazione e che a sua volta è importante per le dimensioni, il peso e infine per il costo dell'intero modulo.

Mentre i sensori con interfaccia digitale (es. SPI) possono essere facilmente connessi ai GPIOs del PMA7110, il chip permette anche che un'ampia varietà di sensori analogici possa essere implementata nel totale dei tre canali dell'ADC. La configurazione flessibile degli ingressi simmetrici permette inoltre alti livelli di amplificazione di ingresso, così che pre-amplificatori addizionali in molti casi possano essere dispensati.

Un numero di strategie potrebbe essere implementato per minimizzare il consumo di potenza dell'applicazione, come per esempio un valore misurato deve solo essere trasmesso sull'air interface se particolari valori di soglia sono superati.
 
La durata estremamente lunga della batteria si ha se il sensore è solamente "svegliato" dall'attivazione wireless secondo le specifiche del ricevitore LF descritte in modo più dettagliato sotto. Con i 2 timers nel core dell'8051, ci sono due ulteriori temporizzatori che possono essere usati per esigenze di sincronizzazione complesse.

Il ricevitore LF è adatto per ricevere segnali a 125KHz modulati in ampiezza che sono magneticamente indotti in un avvolgimento del ricevitore. Poiché il ricevitore è attivato solamente attraverso l'energia indotta, esso consuma praticamente zero nello standby mode. Nel caso più semplice, il ricevitore LF può essere usato per il triggering senza contatti di una procedura di trasmissione. Per far questo, l'utilizzatore impiega un segnale di trasmissione a 125KHz, anche detto trigger, attivato nelle vicinanze del trasmettitore HF. Quest'ultimo risponde con dati misurati dal sensore o con un codice di identificazione. In maniera simile, i dati possono essere inviati al trasmettitore HF usando una modulazione di ampiezza a 125KHz. Questa funzione può essere usata, per esempio, per la calibrazione senza contatti di un'unità di trasmissione sensoriale o per l'immagazzinamento one time di codici di identificazione nel dispositivo di trasmissione HF come per i dati del cliente nei POS.

La programmazione del micro compatibile 8051 (standard nel mercato) in C e Assembler è per se stessa non complicata. La libreria di funzioni SW contenuta nella ROM della famiglia PMA permette un accesso molto efficiente a tutte le funzioni periferiche on-chip, senza che il programmatore debba conoscere nel dettaglio bits e bytes dell'architettura di sistema del chip. Ciò vuol dire che il programmatore può realizzare molto velocemente applicazioni complesse con relativamente poche, ma molto potenti, chiamate di funzioni.
Un altro vantaggio chiave di questo concetto è che la dimensione del codice specifico dell'applicazione può essere mantenuta molto bassa dal momento che la gran parte del codice è già presente nella libreria di funzioni preprogrammate nella ROM. Di conseguenza, la memoria flash di 6KB fa sì che possano essere implementate applicazioni considerevolmente più estese rispetto ad architetture comparabili in cui l'intero codice del programma debba essere immagazzinato nella flash. Un altro beneficio derivante da questa architettura è la significativa riduzione dei tempi di programmazione della Flash, permettendo così ulteriore efficienza nei processi di produzione del cliente.

Infineon fornisce Tools di sviluppo molto efficaci per i prodotti delle famiglie PMA71xx e 51xx.

Lo starter kit del PMA è particolarmente interessante poichè contiene tutto il necessario per una valutazione iniziale e per la creazione di applicazioni non complicate. Il suo componente principale è uno stick USB che supporta tutte le maggiori funzioni del PMA7110 e contiene anche una batteria ricaricabile a ioni di litio per permettere operazioni mobili di applicazioni create di recente.
 
Sono necessari solo pochi step:

I derivati PMA della serie 71xx sono intesi per l'uso in applicazioni industriali e consumer e sono realizzati per un range di temperatura operativo da -40°C a 85°C. La serie 51xx è qualificata Automotive Q100 e può essere usata in un range di temperatura operativo da
-40°C a 125°C. Tutti i derivati nella famiglia di prodotti PMA sono pin compatibili in un package standard P-TSSOP-38. La gran parte del layout del PCB può essere lasciato inalterato per i derivati della famiglia. Le differenze funzionali nella famiglia dei prodotti si riferiscono alla disponibilità dei ricevitore LF e dei convertitori ADC, come mostrato nella tabella sotto:

Per ulteriori informazioni:
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