樓宇自動化系統具備多種功能，可在工業和商業環境中提升工作者的舒適度和安全性。通過創新微控制器(MCU)技術，這些功能可以變得更加智慧和經濟。為設計出更出色的樓宇自動化解決方案，應選擇合適的元件來實現這些應用的不同功能。使用專用MCU可以使系統在工作環境中檢測、感應和控制多種參數，從而增加設計的靈活性。
精確檢測和感應運動：PIR解決方案
被動紅外或熱釋電紅外(PIR)感測器常用于安防系統和運動檢測應用。您可以選擇多種不同的技術將PIR解決方案融入運動檢測系統中，用於檢測感測器前方是否有“熱”物體或人員經過。PIR在任何情況下都需要低功耗、小元件、低雜訊以及高精度傳感，從而準確探測物體或人的紅外輻射。
運動感應器通常使用模擬帶通濾波器，儘管這類濾波器的設計較為複雜。分立式模擬方法易受雜訊影響（通過電容器），可能產生影響運動檢測的低頻雜訊。相比之下，MSP430FR2355等微控制器中集成的智慧類比組合可以提供PIR感測器的整個信號鏈，並且可以通過軟體配置來調節靈敏度和檢測範圍，提供數位回饋環路，並優化感測器的低功耗性能。基於MSP430 MCU的PIR感測器具備諸多優勢，詳見圖1。
圖 1：類比 PIR & MSP430 信號調節技術的優勢
數位類比和數位PIR解決方案都無法輕鬆適應變化的範圍、目標速度、環境溫度和照明條件。TI的測試結果表明，使用MSP430 MCU設計的PIR運動感應器能夠在沒有類比和數位信號處理的情況下檢測到36英尺（11米）外的運動。
具有集成信號鏈的數位PIR解決方案設計簡單，但成本可能更高。MSP430 MCU將信號鏈集成到MCU中，通過利用MCU的低功耗模式最大限度地延長電池壽命，實現低雜訊、低功耗(≅6uA)和高性能信號鏈，並將其應用於運動檢測中。與類似的數位PIR解決方案相比，使用更少的元件可以使印刷電路板變得更小，佈局變得更簡單進而可以節省高達20%的物料清單成本。
電機控制：相機電機模組
包含互聯網協議和視訊會議攝像頭在內的自動化安全應用需要自動控制傾斜、聚焦和光圈。這些攝像頭通過電動或手動控制模組來平移、傾斜和調節鏡頭焦距。電機模組由外部電源單元供電，且該單元內的微控制器必須與電機驅動器通信以產生全面運行所需的控制信號。
圖2中的電機控制設計採用了專用MSP430FR2155 MCU和兩個DRV8428步進電機驅動器。MSP430 MCU可控制多種電機內部功能，包括：
• 電機轉速
• 旋轉方向
• 直流電機的電壓輸出
• 採用通用非同步接收器/發送器的步進電機位置
• 在系統不運行時降低功耗
圖 2：採用 MSP430 MCU和DRV8428電機驅動器的電機模組方框圖
兩個DRV8428步進電機驅動器通過精密的細分驅動器（1/256微步進）和電流可調節功能實現焦距和傾斜控制，其作用等同於直流電機。另一個DRV8837C有刷直流電機驅動器用於控制光圈，可保護系統免受短路、欠壓和溫度過熱的影響。該解決方案可提供多種模式，實現超平滑和穩定的運動曲線。
結語
通過MSP430 MCU進行高精度檢測、感應和控制可以優化樓宇自動化性能並提高效率。您可以深入閱讀我們的應用報告，然後使用我們的LaunchPad開發套件進行評估。
關於德州儀器 (TI)
德州儀器（TI）（納斯達克股票代碼：TXN）是一家全球性的半導體公司，致力於設計、製造、測試和銷售類比和嵌入式處理晶片，用於工業、汽車、個人電子產品、通信設備和企業系統等市場。我們致力於通過半導體技術讓電子產品更經濟實用，創造一個更美好的世界。如今，每一代創新都建立在上一代創新的基礎之上，使我們的技術變得更小巧、更快速、更可靠、更實惠，從而實現半導體在電子產品領域的廣泛應用，這就是工程的進步。這正是我們數十年來乃至現在一直在做的事。 欲瞭解更多資訊，請訪問公司網站http://www.ti.com.cn/。
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