Микроконтроллеры NXP для промышленных IoT-приложений: возможности, преимущества, перспективы

По мнению специалистов отрасли, одни из лучших микроконтроллеров предлагает известная компания NXP Semiconductors. Работу в этом направлении она начала почти 20 лет назад, смогла достичь значительных успехов. Электронные компоненты марки применяются в системах безопасности, транспортных приложениях, IoT. Почему они столь популярны? Какие разработки заслуживают наибольшего внимания?

Области использования

Универсальность – одно из главных преимуществ микроконтроллеров NXP, они совместимы как с бытовой техникой, так и с производственным, коммерческим оборудованием. Для реализации всех преимуществ промышленного IoT, предусмотрена поддержка Ethernet. На основе контроллеров можно построить комплекс управления приводными системами, компрессорами, конвейерами, насосами, станками.

Многие из электронных компонентов эффективно обрабатывают не только проводные, но и беспроводные сигналы, что позволяет использовать их в промышленных комплексах дистанционного сбора данных, показателей счетчиков различных энергоресурсов, наладить эффективную работу систем безопасности, охраны, пожаротушения. 

В целом, ограничений по применению микроконтроллеров NXP нет, благодаря функциональности и надежности, они совместимы даже с наиболее ответственными приложениями, вплоть до медицинских.

Общие преимущества

Достоинства микроконтроллеров NXP выглядит следующим образом:

• Оптимальный баланс между стоимостью и производительностью, в сравнении с разработками других производителей.
• Высокая надежность, устойчивость к механическим, температурным, атмосферным нагрузкам, что позволяет использовать электронные модули в ответственных системах и приложениях.
• Минимальное энергопотребление, обеспечивающее совместимость микроконтроллеров с портативной техникой на аккумуляторном питании, исключающее проблемы со временем автономной работы.

Серия MCX

Линейка MCX – одна из наиболее технологичных, современных разработок компании NXP Semiconductors, ориентированная на промышленные приложения, IoT и тому подобные системы. Она представлена четырьмя версиями, базирующимися на общей платформе, однако, различными по функционалу, производительности, спецификации. Разнообразие позволяет разработчикам подобрать оптимальный вариант для конкретной ситуации.

Краткие описания линейки модификаций таковы:

• L. Рабочая частота – от 50 до 100 мегагерц с возможностью кратковременного повышения. Основная отличительная особенность – минимальное энергопотребление, обеспечивающее совместимость с портативной техникой, где на первый план выходит автономность.
• W. Рабочая частота – от 32 до 150 мегагерц. Оптимальное решение для обработки сигналов, переданных по беспроводным протоколам Bluetooth.
• A. Частота – от 48 до 96 мегагерц. Микроконтроллеры имеют встроенные таймеры, счетчики циклов срабатывания, оптимально подходят для бюджетных приложений. Электронные компоненты востребованы при построении комплексов управления приводными системами, электромоторами.
• N. Наиболее производительные решения, частота – от 150 до 250 мегагерц. Ориентированы на максимально требовательные приложения, специализированные и промышленные. В электронных компонентах реализована функция EdgeLock, повышающая общий уровень безопасности и точность работы.

Серии QN9030 и QN9090

Беспроводные микроконтроллеры, базой для которых является популярное ядро ARM Cortex-M4 с поддержкой функции защиты памяти. Передача информации ведется по протоколу Bluetooth 5.0 со сниженным потреблением энергии, что делает микроконтроллеры совместимыми как со стационарной, сетевой, так и портативной техникой.

Значительная дальность передачи сигнала позволяет использовать микроконтроллеры даже в масштабных системах промышленной автоматизации и IoT, обеспечивающих точное управление электроприводами, сбор информации с датчиков безопасности, счетчиков и подобных внешних устройств.

Серия LPC

LPC – одна из старейших линеек микроконтроллеров от NXP Semiconductors, представленная больше 10 лет назад, однако, продолжающая регулярно обновляться, остающаяся востребованной, подходящей даже для наиболее современных и совершенных комплексов IoT и систем промышленной автоматизации.

Наиболее компактными и экономичными являются модули LPC1100, которые, несмотря на миниатюрность, низкую цену и минимальное потребление энергии, отличаются функциональностью, поддерживают алгоритмы обработки сложных, крупных сигналов. LPC1100 автоматически подстраивают рабочую частоту под текущие задачи, чтобы обеспечить их быстрое выполнение при минимальном расходе энергии.

Продвинутая версия LPC1100 – LPC1300, отличающаяся увеличенной рабочей частотой, что делает ее подходящей для требовательных к производительности приложений. LPC1300 активно применяются в промышленном интернете вещей, позволяют наладить автоматизированный сбор данных со счетчиков, обеспечить четкость срабатывания сигнализаций и комплексов безопасности, гарантируют функциональность производственных линий.

Микроконтроллеры LPC1100 и LPC1300 представлены не только в стандартных модификациях, но и в исполнениях со сниженным потреблением энергии, определить которые можно по букве “L” в маркировке. Подобные результаты были достигнуты за счет изменения производственного процесса, что помогло свести к минимуму токи утечки, а также корректировке алгоритмов управления питанием.

Современные версии серии LPC имеют индекс, начинающийся с четверки и более крупных цифр. Они базируются на более производительных ядрах ARM Cortex, ориентированы на крупные IoT-системы, характерные для больших предприятий. Впрочем, востребованными остаются и младшие модификации.