灵巧精致的创意---瑞萨饮料杯垫评测

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灵巧精致的创意---瑞萨饮料杯垫评测 [复制链接]

 

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       感谢EEWorld给我这样一个评测的机会，这是瑞萨的一款很有特色的小东西——电子饮料杯垫，nmg大哥跟我说这叫啤酒托，正好我在青岛嘛，跟这里的啤酒很配嘛，于是毫不犹豫接下这个评测的任务。

顺丰似乎在北京延误了一下，但依然做到了第二天到，虽然是晚上七点多到的。我们先上开箱图，看上去很小巧可爱。

       按照惯例，首先晒出开箱图。

         嗯，我们看到这是一个装在圆形透明塑料壳里的电路板，正面是五个LED灯、瑞萨单片机、热敏电阻和环境光传感器，背面则是开关、电池夹和电源芯片。

   下面放几个官方的宣传图片

  

  

       那么，这样一个很有创意的小东西有什么功能呢，通过阅读说明材料，我们首先了解了它的组成。它具备环境光检测传感器、温度传感器，原理图中还有个不清楚功能的电阻桥，另外包括完整的电源管理与检测组件，采用瑞萨Renesas Synergy平台S3系列MCU和 Intersil 产品线的电源/模拟产品，连接器与热敏电阻则来自TE，各种知名厂商的配件组成了这个简约而不简单的小东西。

这台电子杯垫具有很多交互功能，利用环境光传感器检测饮料是否放到杯垫上，LED的闪烁频率显示了饮料到杯垫的距离，温度传感器实时感知饮料的温度，用LED的颜色表示当前是热饮还是冰饮。此外，杯垫还装了一个扬声器，可以放歌给你听哦！

       这个杯垫是一个演示性的产品，我觉得主要目的应该是给我们一种启发，作为电子工程师的一员，我们更感兴趣的应该是这款产品的实现方式，以及，我们能不能再发展和延伸出点什么东西。

       然后，我们来分析一下这个框图。首先是电源部分，我们看到采用了ISL9111和ISL8202M的组合。ISL9111是一种高效的升压转换器，效率可达97%，最小启动电压低至0.8V，还有一种ISL9111A，可以到0.6V，感觉基本上可以很高效地榨光两节七号电池的能量了，在这里我们看到是将电压升到4V，ISL8202M是一款降压DC-DC，具有2.6V-5.5V的输入范围和3A的输出能力，默认频率1.8MHz，并可以在680kHz到3.5MHz之间进行调整，通过ISL8202M之后，产生3.3V供系统使用。

温度传感部分是使用一个热敏电阻与一个固定电阻串联，分压后由ISL28133缓冲，送入MCU进行处理。ISL28133是一款微功耗运算放大器，指标还是很好看的，失调电压8uV，温漂0.075uV/度，输入偏置电流300pA，作为对比，经典的精密运放OP07(TI版)，这几个指标是60uV，0.7uV/度和2nA，这还是取得TYP值，而ISL28133是MAX值，不过由于这两种运放不属于同一种工艺结构，这样比较略失公平。

      图中标识的电桥，似乎板子上并没有焊接，那么，我们就简单关注一下可编程增益仪表放大器ISL28534的参数吧，这是一款可单电源或双电源供电的放大器，具有轨到轨功能，5uV失调，50nV/度的温漂，138dB共模抑制比(G=100)，0.4uVpp的0.1Hz-10Hz噪音，在同级别放大器中，完全处于优等水平。我们注意到，同系列还有一组ISL286xx系列，这是具有差分输出的仪表运放。

再看一个关键的传感器，ISL29102，低功耗光-电压非线性转换器

       从左面这张图里，我们可以看到这颗传感器的响应曲线接近人眼的特性，右面的图则是显示了光强和输出电压的关系，根据数据手册感应范围是0.3lux到10000lux，用在这个杯垫上，主要是检测是否有饮料杯放到了杯垫上，以及，距离的远近。

       再来说说瑞萨的S3A7系列MCU，这是一款在超低功耗低速处理器上应用基于Cortex-M4核心的单片机，具备丰富的模拟/数字外设和良好的安全性能。下面是这个系列MCU的功能图表。

       作为一个饮料杯垫，或者说作为一个消费类的电子产品，这里使用了非常多的工业级的精密元件，更多的时候，这应该只是一个高性能模拟信号链功能的演示，而不仅仅在于杯垫本身，更重要的是我们要关注这些信号的处理问题。

       为了方便大家学习应用，我已经把这几款芯片的datasheet都下载好了，可以点击下面链接下载打包下载

       还有其他一些资料。

        饮料杯垫的中文资料网页

        

       看到这里，相信大家对这款灵巧精致的饮料杯垫已经有了一定的了解，未完待续啊，我会继续跟帖发布这块饮料杯垫的工作图片，敬请期待！