瑞萨电子带有IO-Link接口的工业传感参考设计 附框图

瑞萨电子推出的带有IO-Link接口的工业传感参考设计，集成了业界认可的RL78微控制器（MCU）、先进的传感器信号调理器和经过验证的IO-Link物理层（PHY），为工业自动化应用提供了一套完整的解决方案。该设计特别适用于工业4.0、中国制造2025和工业物联网（IIoT）等领域的压力、液位、重量传感及其他工业传感功能。瑞萨电子代理商-中芯巨能为您提供该参考设计的系统优势、相关芯片，附框图。

附框图

系统优势

高分辨率传感器信号调理：采用ZSSC3224高精度传感器信号调理器，支持高达24位的模数转换，确保了信号处理的高精度。

高性能、低功耗MCU解决方案：基于RL78/G14系列MCU，具备低功耗和高性能的特点，适合电机控制、工业和计量应用。

经过验证的IO-Link PHY：使用ZIOL2401双通道IO-Link高压线路驱动器，内置DC/DC转换器，简化了电源设计。

易于集成：整个系统设计紧凑，组件间兼容性好，可轻松快速地集成到现有系统中。

快速产品化：运行于MCU上的IO-Link协议栈已通过验证，减少了开发时间和成本。

全面的技术支持：提供详细的文档、示例代码和开发工具，加速产品上市过程。

关键芯片介绍

ZIOL2401

• 功能：双通道IO-Link高压线路驱动器，内置DC/DC转换器。

• 特点：

支持标准IO-Link通信协议。

内置DC/DC转换器，减少外部电源需求。

高效的电源管理，降低整体功耗。

双通道设计，支持多点连接，提高系统的灵活性。

RL78/G14

功能：低功耗、高性能通用微控制器，适用于多种工业应用。

特点：

基于ARM® Cortex®-M内核，提供强大的处理能力。

丰富的外设接口，包括ADC、DAC、定时器、UART等。

低功耗模式，延长电池寿命。

多种封装选项，适应不同应用场景的需求。

ZSSC3224

功能：高端24位传感器信号调理器IC。

特点：

支持差分或伪差分输入信号的高精度放大和模数转换。

具备失调、量程以及一阶和二阶温度补偿功能。

通过内部传感器测量校正温度输出。

数字输出引脚可配置为I2C（≤ 3.4MHz）或SPI（≤ 20MHz）。

26位内部数字信号处理器（DSP）完成信号失调、灵敏度、温度和非线性的数字补偿。

校准系数存储在片上高度可靠、非易失性、多时间可编程（MTP）存储器中。

如需ZIOL2401、RL78/G14、ZSSC3224等产品规格书、样片测试、采购、技术支持等需求，请加客服微信：13310830171。瑞萨代理商-深圳市中芯巨能电子有限公司，为制造业厂家的工程师或采购提供选型指导+数据手册+样片测试+技术支持等服务。

应用场景

压力传感：用于监测管道、容器内的压力变化，广泛应用于化工、石油等行业。

液位传感：实现对液体高度的精确测量，适用于水处理、食品加工等领域。

重量传感：用于称重系统，如电子秤、物流分拣等。

其他工业传感：包括温度、湿度、振动等多种物理量的检测。

设计与实现

该参考设计通过将ZSSC3224与RL78/G14 MCU结合，实现了高精度的传感器信号采集与处理。ZSSC3224负责前端信号调理，包括放大、滤波和温度补偿，然后将处理后的数字信号通过I2C或SPI接口传输给RL78/G14 MCU。MCU执行进一步的数据处理，并通过ZIOL2401实现与IO-Link主站的通信。

整个系统的设计考虑了电磁兼容性（EMC）和可靠性，确保在工业环境中稳定运行。此外，瑞萨电子提供了完整的开发工具包，包括评估板、软件库和文档，帮助工程师快速上手并完成产品开发。