灵动微电子

自12月国内最新防疫政策调整以来,抗疫三年终于要接近尾声了。小编自己和身边的亲友同事也都已经经历或正在经历着“喜羊羊”、“美羊羊”等各种状态。除了各类退烧药、口罩、黄桃罐头之外,血氧仪也成为异常火爆的特需品。

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血氧仪示意图

下面,小编就血氧仪的工作原理和所用MCU给大家做个介绍。

血氧仪主要测量指标分别为脉率、血氧饱和度、灌注指数。血氧饱和度是临床医疗上重要的基础数据之一。对于新型冠状病毒感染患者而言,对血氧饱和度的测试,可有效监测呼吸系统异常状况。特别是肺部受到感染的患者,其血氧度会降低,易引发低氧血症。这类情况在体质虚弱,免疫功能缺陷,以及60岁以上老年人等有基础疾病的人身上尤其显著。这类人群随着机体机能的下降,对于疲惫、呼吸不畅等症状的敏感程度降低,以至于当发现病症时,已处于非常虚弱的状态,极易引发危及生命的其他症状。因此,作为有效的预测手段,血氧仪能及时地了解血氧饱和度的情况,若有明显的下降(如,血氧饱和度低于93%),则需及时就医。

以家用指压式血氧仪为例,一个血氧仪一般由MCU、存储芯片、两个控制LED的数模转换器、两个发光二极管驱动等组成。将发光二极管对准指尖被测部位,两个发光二极管释放波长为660纳米的红光和波长为940纳米的红外光,含氧的血红蛋白对这两种波长的吸收率和不含氧的差别很大。利用这个性质,可以计算出两种血红蛋白的比例。在血氧测量时,还原血红蛋白和有氧合血红蛋白,通过检测两种对不同波长的光吸收的区别,所测出来的数据差就是测量血氧饱和度基本的数据。通过增加不同波长的光谱分析,可以将测量的精度做得更好。

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血氧仪应用框图

灵动的MM32 MCU产品已被广泛地应用在了一些主流的血氧仪产品中,在去年底香港疫情爆发阶段及最近国内疫情蔓延之际,MM32F0010/F0020和MM32F0140都是该应用的主力产品。

MM32F的100K次Flash擦除次数可以有效地作为用户数据存储,从而在系统BOM上节省EEPROM,高性能的1Msps 12b ADC能对光电采样结果进行大数据量的暂存和处理,提高采样的效率并有助于对结果做高精度的计算。

新晋推出的MM32L0130系列,集成了段码LCD控制器,且待机功耗可低至100nA,可进一步降低血氧仪的整体功耗,实现更长久和易用的用户体验。

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更多有关灵动血氧仪的信息,请访问:

https://www.mindmotion.com.cn/applications/medical_and_healthcare/portable_oximeter/

来源:灵动MM32MCU

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 17

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灵动股份发布全新MM32F0160 系列 MCU,其搭载 72MHz Arm® Cortex-M0 处理器,内置 128KB Flash,16KB RAM,配备高速 ADC、USB、CAN-FD、I3C 等丰富的模拟和通信资源,适用于工业物联网设备、PC外设、电子门锁、医疗和保健设备、个人手持设备、游戏娱乐等多种应用场景。目前MM32F0160系列已开放样片和开发板申请。

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MM32F0160 系列主要特点

  • 72MHz Arm® Cortex-M0

  • 128KB Flash,16KB SRAM

  • 7 通道 DMA

  • 32 位除法加速单元

  • 1 个 12位 SAR ADC,14 个外部通道,高达 1MSPS 采样率

  • 2 个比较器

  • 1 个 16 位高级定时器、5 个 16 位或 32 位普通定时器、1 个低功耗定时器

  • 1 个 RTC 模块

  • 多达 5 个 UART (包括 1 路 LPUART)接口,2 个 SPI 或 I2S 接口,1 个 I2C 接口

  • 1 个 I3C 从机接口,高达 12.5 Mbps

  • 1 个 USB 设备接口,配备独立时钟,适用于小至 5x5 mm2 的封装

  • 1 个 FlexCAN-FD 接口,配备独立时钟,适用于小至 4x4 mm2 的封装

  • 工作电压为2.0V ∼ 5.5V

  • 支持环境温度 -40℃ ∼ +85℃的工业型和 -40℃ ∼ +105℃ 的扩展工业型(尾缀 V)

  • 提供 LQFP64(10x10 mm2)、LQFP48(7x7 mm2)、QFN32(5x5 mm2) 和 QFN28(4x4 mm2)封装

  • 引脚和软件兼容已量产的 MM32F0140 系列产品

MM32F0160系列选型信息以及样片状态表

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同步发布的 Mini-F0160 开发板,板载 F0160系列Superset 芯片(MM32F0163D7P),现 MM32F0160 系列产品信息已上线灵动官网,更多详细信息,请访问:www.mm32mcu.com

来源:灵动MM32MCU

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2022年12月6日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下世平推出基于灵动微电子(MindMotion)MM32SPIN560C的低压无刷电机驱动方案。

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图示1-大联大世平基于MindMotion产品的低压无刷电机驱动方案的展示板图

在后电气时代,电机与人们的生活建立了密不可分的关系。从一早起床使用的电动牙刷到智能门锁,再到搭乘的交通工具都离不开电机的驱动。而在小型家用电动工具市场,具备小型化、集成化的低压无刷电机更是一片蓝海,吸引着无数厂商争相布局。在此趋势下,大联大世平基于MindMotion MM32SPIN560C推出了适用于电动工具的低压无刷电机驱动方案。

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图示2-大联大世平基于MindMotion产品的低压无刷电机驱动方案的场景应用图

本方案在核心主控方面采用的MM32SPIN560C是灵动微电子(MindMotion)旗下专为电机与电源设计的新一代MCU。其集成了Arm®Cortex-M0高性能内核,最高工作频率可达96MHz,并内置128KB的Flash和8KB的SRAM高速存储器,拥有丰富的I/O端口和多种外设,包括采样速度可达3Msps的12位ADC、5个通用定时器、2个针对电机控制的PWM高级定时器、1个I2C接口、2个SPI接口和3个UART接口,能够满足不同家电应用。

由于MM32SPIN560C内部集成了一部分驱动电路,所以本方案的外围电路相对简单,这有利于客户节约成本。在驱动电路部分,方案采用6颗N-MOS管来做电机的电子换相控制。芯片采用了Nexperia的PXN012-60QL。该芯片具有体积小、功耗低的特点,漏源电压(VDSS)可以达到60V,连续漏电流(Id)可以达到42A,开关频率可以达到30KHz以上。在电源设计部分,方案采用圣邦微的SGM2225 LDO芯片,具有低噪音、低损耗电压的特点。

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图示3-大联大世平基于MindMotion产品的低压无刷电机驱动方案的方块图

此外,在软件设计部分方案采用世平HALL FOC双电阻采样的软件库架构,其通过板载电位器使电机旋转,从而让整个软件结构清晰易懂。基于以上优势,方案可帮助如空气净化器、服务器风机、吊扇、落地扇、电动手工具、吸尘器、小型水泵等应用构建可靠的电机驱动模块,使产品在稳定运行的同时达到节能减排的优点。

核心技术优势

  • Arm® Cortex-M0 32位MCU,主频高达96MHz,内置预驱,比较器和放大器,整个驱动电路简单;

  • MCU电源使用5V,可由MCU内部LDO转换;

  • 支持有传感器/无传感器的BLDC/PMSM电机;

  • 支持1/2 Shunt R三相电流采样;

  • 可通过跳线选择不同的电机回授方式,比如:HALL、BEMF、IPD等;

  • 支持DC Bus电压,总电流量测;

  • 使用MCU内置比较器作为过电流保护;

  • ADC采样速率高达3Msps;

  • 支持单电阻PWM移相,降低单电阻算法复杂程度。

方案规格:

  • MCU:Arm® Cortex-M0 32-bit内核,主频高达96MHz;

  • MCU电源使用5V,可由MCU内部LDO转换;

  • 支持UART通信和LIN通信;

  • 支持2种电源输入接口:DC-Jack和接线端子;

  • 使用60V/40A N-MOS管×6;

  • 支持2种SWD调试接口;

  • 支持2种调速接口:电位器和外接电压;

  • 具备LED指示灯和按键;

  • 开发板尺寸:65mm×75mm。

如有任何疑问,请登陆【大大通】进行提问,超过七百位技术专家在线实时为您解答。欢迎关注大联大官方微博(@大联大)及大联大微信平台:(公众账号中搜索“大联大”或微信号wpg_holdings加关注)。

关于大联大控股:

大联大控股是全球第一、亚太区最大的半导体元器件分销商*,总部位于台(TSE:3702)旗下拥有世平品佳诠鼎友尚员工人数约5,000人,代理产品供货商超250家,全球80个分销据点,2021年营业额达278.1亿美金大联大开创产业控股平台,专注于国际化营运规模与在地化弹性,长期深耕亚太市场,以「产业首选.通路标杆」为愿景,全面推行「团队、诚信、专业、效能」之核心价值观,连续22年蝉联「优秀国际品牌分销商奖」肯定。面临新制造趋势,大联大致力转型成数据驱动(Data-Driven)企业,建置在线数字化平台─「大大网」,并倡导智能物流服务(LaaS, Logistics as a Service)模式,协助客户共同面对智能制造的挑战。大联大从善念出发、以科技建立信任,期望与产业「拉邦结派」共建大竞合之生态系,并以「专注客户、科技赋能、协同生态、共创时代」十六字心法,积极推动数字化转型。(*市场排名依Gartner 2022年03月公布数据)

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MM32F52 系列是灵动发布的首个采用安谋科技 “星辰” STAR-MC1 处理器的性能型 MCU 系列,其处理器采用了 Armv8 架构,相较于 Cortex-M3、Cortex-M4 有约 20% 的单位性能提升,并配备灵动独有的信号间互联矩阵 MindSwitch,相较于现有产品全面提升了性能、存储容量、总线架构和外设配置,旨在覆盖更广泛的工业、汽车和 IoT 应用。

目前MM32F5270 全系列型号已开始批量供货,MM32F5280 系列可提供样片申请,并预计将于 12 月份量产。

MM32F52 系列选型信息与产品状态一览表 

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MM32F5270系列产品 

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MM32F5270 系列主要特点

  • “星辰”STAR-MC1 处理器,基于 Armv8-M Mainline 指令集架构,集成FPU 和 DSP

  • 4KB L1 I-Cache,4KB L1 D-Cache

  • 多达 256KB 内置 Flash

  • 多达 192KB 内置 RAM(包括 32KB ITCM、32KB DTCM 和 128KB System RAM)

  • 内置 QSPI 接口,支持程序在线执行(eXecute-in-Place,XIP)

  • 内置 FSMC 并行存储器接口

  • 2 个 12 位 SAR ADC,采样率高达 3MSPS,配置最高 24 个外部通道,支持最高 256 倍硬件过采样

  • 2 个 12 位 DAC、3 个比较器

  • 7 个 16 位定时器、2 个 32 位定时器

  • 8 个 UART 接口(包含1 个 LPUART)、3 个 SPI 接口、3 个 I2S 接口、2 个 I2C 接口

  • 1 个 USB OTG 全速接口

  • 2 个 FlexCAN 接口

  • 部分型号配置 10M/100M 以太网控制器

  • 支持的环境温度范围为 -40℃ - 105 ℃

  • 提供 LQFP144、LQFP100、LQFP64 封装

MM32F5280系列产品

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MM32F5280 系列主要特点

  • Arm China STAR-MC1 处理器,基于 Armv8-M Mainline 指令集架构,集成FPU 和 DSP

  • 4KB L1 I-Cache,4KB L1 D-Cache

  • 多达 2.25MB 内置 Flash

  • 多达 192KB 内置 RAM(包括 32KB ITCM、32KB DTCM 和 128KB System RAM)

  • 内置 FSMC 并行存储器接口

  • 2 个 12 位 SAR ADC,采样率高达 3MSPS,配置最高 21 个外部通道,支持最高 256 倍硬件过采样

  • 2 个 12 位 DAC、3 个比较器

  • 7 个 16 位定时器、2 个 32 位定时器

  • 8 个 UART 接口(包含1 个 LPUART)、3 个 SPI 接口、3 个 I2S 接口、2 个 I2C 接口

  • 1 个 USB OTG 全速接口

  • 2 个 FlexCAN 接口

  • 部分型号配置 10M/100M 以太网控制器

  • 支持的环境温度范围为 -40℃ - 105 ℃

  • 提供 LQFP144、LQFP100 和 LQFP64封装

更多详细信息,请访问灵动官网:

www.mm32mcu.com

来源:灵动MM32MCU

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红外遥控是一种无线、非接触控制技术,具有抗干扰能力强,信息传输可靠,功耗低,成本低,易于实现等显著优点,被诸多电子设备包括消费电子、家用电器、安防器材等广泛采用,如智能手环、机顶盒、3D眼镜、智能扫地机、空调、电扇、通道闸、红外栅栏等,近年来也越来越多的应用到计算机和手机系统中。

灵动股份推出的MM32L0130系列MCU具有片上IRM红外调制器,该模块使用片上的定时器和串口,实现数据的 FSK/ASK 调制,以满足红外发码的需求。

1、IRM介绍

1.1 IRM功能框图

“使用MM32L0130

1.2 IRM主要特征

● 支持 APB 接口

● 两个调制信号源,分别为通道 1 和通道 2

● 通道 1 和通道 2 调制信号源均可选,来源包含

1)恒 0

2)恒 1

3)TIM3 的 OC1 通道

4)TIM4 的 OC1 通道

5)TIM16 的 OC1 通道

6)TIM17 的 OC1 通道

● 基带信号源可选,来源包含

1)IRM 数据寄存器

2)UART1_TX

3)UART2_TX

4)LPUART_TX

● 可实现数据的 ASK、FSK 调制,调制方式可选

● 输出信号极性可选

2、功能概述

2.1 波形产生单元

调制信号选择功能:两个通道, channel_1 和 channel_2,通过寄存器配置可选择通道输入为恒 0、恒1、 TIM3 的 OC1 通道、 TIM4 的 OC1 通道、 TIM16 的 OC1 通道、 TIM17 的 OC1 通道。

基带信号选择功能:被发送的红外信号对应源数据,可以通过寄存器配置选择源为 IRM_DR、 UART1_TX、UART2_TX、 LPUART1_TX。

调试方式:可选 FSK 或 ASK。

极性可选,输出可为正常或反相波形。

2.2 调制功能说明

2.21 FSK 调制

用不同的频率来表示不同的符号。本模块为二进制频移键控(2FSK)。信号可以看成是频载为 f1 和 f2的两个振幅键控信号的合成。该功能模式下,调制信号源为频率为 f1、 f2 的两个方波:被调制信号为 0,则对应输出 f1;被调制信号为 1 则对应输出 f2。
波形如下:

“FSK
FSK 调制波形

2.22 ASK 调制

用不同的幅度来表示不同的符号。本模块为 OOK(On-Off Keying)调制,是 ASK 调制的一个特例,把一个幅度取为 0,另一个幅度为非 0,就是 OOK。又名 2ASK(二进制振幅键控)。该功能模式下,通道 1 信号源应为恒 0,通道 2 信号源应该频率为 f2 的方波:被调制信号为 0,则对应输出 0;被调制信号为 1 则对应输出 f2。
波形如下:

“ASK
ASK 调制波形

3、实验

本次实验使用MM32L0130片上IRM驱动红外发射管实现红外发码。硬件使用灵动股份设计的EVB-L0136开发板,红外模块原理图如下:

“使用MM32L0130

原理图中PA9连接D1(红外发射管)、PA10连接D2(红外接收头),红外发射电路使用T1(N-MOS管)控制红外发射管的导通或截至,在导通的时候,红外发射管会发射出红外光,反之,不会发射出红外光。要使两者通信成功,收/发红外波长与载波频率需一致,在这里波长就是940nm,载波频率就是38KHz。当红外接收头接收到红外载波信号时,其OUT引脚输出低电平,反之,OUT引脚输出高电平。

3.1 实验1:实现数据FSK调制

程序中配置PA9作为IRM红外调制器的发送引脚,配置调制信号通道1选择TIM3_OC1,调制信号通道2选择TIM4_OC1,基带信号源选择UART1_TX信号,调制方式选择FSK调制,以实现红外发码。主要代码如下:

3.11 IRM配置

void IRM_FSK_Config(void)
{
    IRM_InitTypeDef IRM_InitStruct;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_IRM, ENABLE);
    IRM_FSK_Clock_Init(TIM3, TIM4);
    IRM_StructInit(&IRM_InitStruct);
    IRM_SetIRMData(0);
    IRM_InitStruct.IRM_Polarity = IRM_Polarity_Normal;
    IRM_InitStruct.IRM_Modulation = IRM_Modulation_FSK;
    IRM_InitStruct.IRM_DataSelectSource = IRM_DataSource_UART1_TX;
    IRM_InitStruct.IRM_Channel1ClockSource = IRM_Channel1ClockSource_TIM3OC1;
    IRM_InitStruct.IRM_Channel2ClockSource = IRM_Channel2ClockSource_TIM4OC1;

    IRM_Init(&IRM_InitStruct);
    UART1_NVIC_Init(600);

    IRM_StartCmd(ENABLE);
}

3.12 调制信号配置

配置TIM3输出PWM,频率为38KHZ(和载波频率一致),占空比为1/2

配置TIM4输出PWM,频率为3.8KHZ(一个非载波频率),占空比为1/2

void IRM_FSK_Clock_Init(TIM_TypeDef* chan1_tim, TIM_TypeDef* chan2_tim)
{
    u32 ui_tim_value;

    ui_tim_value = (u32)((RCC_GetSysClockFreq()) / IRM_FREQUENCE);

    TIM_Init(chan1_tim, (ui_tim_value) - 1, 0);
    TIM_Init(chan2_tim, (ui_tim_value) * 10 - 1, 0);

}

定义IRM_FREQUENCE为38000

#define IRM_FREQUENCE                   38000

3.13 配置UART1 RX中断

void UART1_NVIC_Init(u32 baudrate)
{
    UART_InitTypeDef UART_InitStruct;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

    RCC_UART_ClockCmd(UART1, ENABLE);

    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = UART1_IRQn;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPriority = 3;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

    UART_StructInit(&UART_InitStruct);
    UART_InitStruct.BaudRate = baudrate;
    UART_InitStruct.WordLength = UART_WordLength_8b;
    UART_InitStruct.StopBits = UART_StopBits_1;
    UART_InitStruct.Parity = UART_Parity_No;
    UART_InitStruct.HWFlowControl = UART_HWFlowControl_None;
    UART_InitStruct.Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx;

    UART_Init(UART1, &UART_InitStruct);
    UART_ITConfig(UART1, UART_IT_RXIEN, ENABLE);
    UART_Cmd(UART1, ENABLE);

    UART1RX_GPIO_Init();
}

3.14 IRM收发测试

void IRM_Transmit_Test(void)
{

    u16 i, getcount;
    u8 irm_string[] = {0xFF, 0xFF, 0x55, 0xAA, 0xF0, 0x0F, 0x80, 0x01};
    u8 getbyte;
    IRM_Initialize();
    while(1) {
        getcount = 0;
        for(i = 0; i < sizeof(irm_string); i++) {
            Output_Byte(UART1, irm_string[i]);
            if(SUCCESS == UART1_CheckRxdByte(&getbyte, 10000)) {
                if(getbyte == irm_string[i]) {
                    getcount++;
                }
            }
            delay_x_cycle(1000);
        }
        if(getcount == sizeof(irm_string)) {
            __NOP();
        }
        else {
            __NOP();
        }
    }
}

定义数组irm_string[]存放需要IRM调制的数据,IRM对数据进行FSK调制后,通过IRM_TX引脚发送,控制MOS管驱动红外发射管以发射红外光,红外接收头对红外光进行解码后,由UART1_RX引脚接收,将收到的数据与数组irm_string[]中的数据进行比对,看收/发数据是否一致,并进行统计。

FSK模式下,调制信号源为频率为38K、3.8K的两个方波:被调制信号为0时,则对应输出38KHZ;被调制信号为1时,则对应输出3.8KHZ,逻辑分析仪获取一段数据如下:

“使用MM32L0130

通道4为IRM_TX发出的调制信号。

通道5是UART1_RX接收到的数据,符合红外接收头特性。

观察串口调试助手打印数据,和irm_string[]中的数据一致。

“使用MM32L0130

3.2 实验2:实现数据ASK调制

程序中配置PA9作为IRM红外调制器的发送引脚,配置调制信号通道1为恒1,调制信号通道2选择TIM4_OC1,基带信号源选择UART1_TX信号,调制方式选择ASK调制,以实现红外发码。

该实验与前面实验1相比,只是选择IRM的另一种调制模式,代码只需在实验1的基础上改动即可,主要代码如下:

3.21 IRM配置

void IRM_ASK_Config(void)
{
    IRM_InitTypeDef IRM_InitStruct;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_IRM, ENABLE);
    IRM_ASK_Clock_Init(TIM4);
    IRM_StructInit(&IRM_InitStruct);
    IRM_SetIRMData(0);
    IRM_InitStruct.IRM_Polarity = IRM_Polarity_Normal;
    IRM_InitStruct.IRM_Modulation = IRM_Modulation_ASK_PSK;
    IRM_InitStruct.IRM_DataSelectSource = IRM_DataSource_UART1_TX;
    IRM_InitStruct.IRM_Channel1ClockSource = IRM_Channel1ClockSource_KeepHigh;              
    IRM_InitStruct.IRM_Channel2ClockSource = IRM_Channel2ClockSource_TIM4OC1;

    IRM_Init(&IRM_InitStruct);
    UART1_NVIC_Init(600);

    IRM_StartCmd(ENABLE);
}

3.22 调制信号配置

配置TIM4输出PWM,频率为38KHZ(和载波频率一致),占空比为1/2

void IRM_FSK_Clock_Init(TIM_TypeDef* chan1_tim, TIM_TypeDef* chan2_tim)
{
    u32 ui_tim_value;
    ui_tim_value = (u32)((RCC_GetSysClockFreq()) / IRM_FREQUENCE);
    TIM_Init(chan1_tim, (ui_tim_value) - 1, 0);
}

定义IRM_FREQUENCE为38000

#define IRM_FREQUENCE                   38000 

其余代码同实验1,下载运行。

ASK模式下,被调制信号为1时,则对应输出38KHZ;被调制信号为0时,则对应输出0,截取逻辑分析仪的一段数据分析:

“使用MM32L0130

通道4为IRM_TX发出的调制信号。

通道5是UART1_RX接收到的数据,符合红外接收头特性。

观察串口调试助手打印数据,和irm_string[]中的数据一致。

“使用MM32L0130

实验简单演示了使用MM32L0130片上IRM模块实现红外发码,并判断收发数据的一致性。IRM模块使用片上的定时器和串口,实现数据的 FSK/ASK 调制,满足红外发码的需求。

来源:灵动MM32MCU
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