2種方法檢驗MSP430FR6043的測量性能

近日，TI 與達爾聞聯合發起了 MSP430FR6043 超聲波燃氣評估模塊的測評分享活動，探究 MSP430 在超聲波燃氣上的應用。其中，有三位小伙伴獲得免費嘗鮮機會，在此他們將第一手體驗分享給大家！

以下是李星的體驗分享：

目標應用簡介

燃氣計量表是生活中和我們息息相關的一種設備，大家有沒有一種好奇感，它到底是如何工作的呢？我一直有這種好奇，每次做飯的時候都會注意到它，都想拆開看看里面的構造，這次多虧 TI 和達爾聞的測評活動，正好有機會可以一探究竟。

因為 MSP430FR6043 SoC 隸屬 MSP430 超聲波傳感微控制器 (MCU) 系列產品，專為超聲波水表、熱量計和燃氣表等測量而設計。項目目標為做一個燃氣表（因不能私接燃氣，所以使用風扇代替，體驗不同風速下的測試精度及便捷性）。

硬件搭建

硬件：

MSP430FR6043 評估板

嘉康超聲波換能器

氣體管段

因為無法完全模擬燃氣的效果，只能手動調整氣流速度，體驗 MSP430FR6043 的性能了。

軟件調試

下面是所需的安裝軟件：

Ultrasonic Sensing Design Center、IDE：Code Composer Studio v8.2.0 、UniFlash

不過要注意需要下載系統環境 Java JRE 1.7 及更高版本，否則無法打開。

下面為軟件參數配置：

相關代碼參考官網的 USS Software Library。

測試項目

不同電扇、不同風速的模擬燃氣（風速）測量

下面是 1 號風扇實驗測得的結果，分別是 USS GUI 界面監測到的飛行時間差、絕對飛行時間與氣體流量迅速響應，可以看出氣流的變化。

下圖為 ADC 捕捉效果：

對上圖分析，可以看出此風扇產生的氣流下，飛行時間差波動比較大，同一風速飛行時間差也不平穩，分析原因為使用的普通電扇（如下圖所示）里面就是簡單的電機，風速不平穩，會有下降的空隙。這就造成了忽高忽低，呈現鋸齒狀的飛行時間差 。

1 號慢速電扇

第二輪測試選用調速性能更好、風速更平穩的電扇，該電扇電機強勁，聚風式渦輪送風，每分鐘的轉速約為 10000rpm，目的是觀察測量精度與性能，是否能有區別，如下圖所示。

2 號高速電扇

可以看出 2 號風扇產生的氣流，飛行時間差波動比較小，同一風速飛行時間差也平穩，一共三級風速，而且不同速度產生的飛行時間差也比較明顯?？梢钥闯鲈?MSP430FR6943 開發板測量精度高，對不同的氣流高分辨。

為了測試更好的測量高分辨與高精度，吹口氣的效果如下：

結果分析

對上面實驗分析可以看出 1 號風扇產生的氣流下，飛行時間差波動比較大，同一風速飛行時間差也不平穩，呈現鋸齒狀的飛行時間差 。2 號風扇產生的氣流，飛行時間差波動比較小，同一風速飛行時間差也平穩，一共三級風速，而且不同速度產生的飛行時間差也比較明顯。

可以看出該 MSP430FR6943 開發板測量精度高，對不同的氣流高分辨。

項目難點

項目中打算使用 LCD 顯示實時數據，但是 LCD 調試時，發現出現無法打開頭文件的錯誤：

分析之后，發現需要配置頭文件管理的 include option，如下圖所示。

修改完后，可以檢測到所有頭文件，這也是調試 MSP430 需要注意的地方與一個特色。

項目體驗

1. 針對不同風扇、不同風速的測試，體現了MSP430FR6043 的精確的測量時間差，也體驗到了超聲波感應子系統片內即可自主激發和捕獲超聲波波形的優勢，使用集成的超聲波傳感解決。

2. 驚訝于高精度測量和專業化集成（集成了USS模塊、計量測試接口 (MTIF) 模塊、LCD 模塊。不同的風扇（即風速效果）、不同的風速都可以精準的測量。高集成度也是我的一個很好的體驗，片內集成 USS 模塊、計量測試接口 (MTIF) 模塊、8 mux LCD 驅動器、實時時鐘 (RTC)、12 位 SAR ADC 等比較有特點的外設，功能強大，不僅可用于超聲波水表、 熱量計和燃氣表等專業領域，還可用于有顯示需求、高精度測量等領域。

3. 應用方便和快速上手，輕松使用超聲波傳感設計中心圖形用戶界面 (GUI) 和超聲波感應 (USS) 軟件庫進行測試和自定義。USS 模塊開發超聲波氣體計量子系統，計量性能卓越，低功耗和集成度高。

文章來源于達爾聞說 ，作者李星

直接轉載來源：德州儀器

審核編輯：湯梓紅