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Contador de Energia Eléctrica Trifásico André Domingos Gomes Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Júri Presidente: Prof. Marcelino Bicho dos Santos Orientador: Prof. Pedro Miguel Pinto Ramos Co-Orientador: Eng. o João Rosa Dias Vogais: Prof. António Joaquim dos Santos Romão Serralheiro Novembro de 2012

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Contador de Energia Eléctrica Trifásico

André Domingos Gomes

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre emEngenharia Electrotécnica e de Computadores

JúriPresidente: Prof. Marcelino Bicho dos SantosOrientador: Prof. Pedro Miguel Pinto RamosCo-Orientador: Eng.o João Rosa DiasVogais: Prof. António Joaquim dos Santos Romão Serralheiro

Novembro de 2012

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Agradecimentos

Primeiro, quero agradecer aos meus pais por todo o apoio e motivação ao longo dos anos.

Agradeço ao Professor Pedro Ramos e ao Engenheiro João Rosa Dias pela disponibilidade, cons-

tante apoio e prontidão de resposta durante as diversas fases da dissertação.

Agradeço a João Pina dos Santos pelos inúmeros conselhos técnicos e concedimento de acessos

aos laboratórios fora de horas.

Agradeço também aos meus colegas pela ajuda e companheirismo durante os longos anos de curso.

Um especial agradecimento ao Pedro Pinto pela enorme ajuda no fabrico de PCB’s e outros aspec-

tos práticos da dissertação.

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Resumo

Nos dias de hoje, o mercado de produção e de distribuição de energia eléctrica atingiu um nível

de complexidade que requer sistemas de medição de baixo custo e baixo consumo energético. Os

contadores electromecânicos tradicionais são muito limitados e estão a ser substituídos por contadores

electrónicos, os quais implementam de forma eficaz várias funcionalidades como diferenciação entre

tarifas horárias, armazenamento de medições, protecção contra de falhas de energia, visualização dos

dados armazenados e comunicação remota.

Este projecto consiste no desenvolvimento de um contador de energia eléctrica trifásico para uso do-

méstico. Foi escolhido um circuito integrado específico para medição de energia eléctrica em sistemas

trifásicos de entre três fabricantes, para o qual foram desenvolvidos circuitos analógicos de condiciona-

mento dos sinais de entrada a medir. Este integrado é também a unidade central de processamento

do sistema que controla um ecrã LCD, onde são exibidos menus automáticos que podem também ser

percorridos através de interruptores, armazena dados numa memória Flash e implementa protocolos

de comunicação externa através de desacopladores ópticos, porta série e infravermelhos. O sistema

é alimentado através de uma fonte AC/DC capacitiva obtida da própria rede trifásica. Além da fonte, o

sistema dispõe de uma bateria, a qual entra em funcionamento na eventualidade de uma falha ener-

gética e permite guardar as mais recentes medições. O sistema é autónomo e dispõe de protecções

contra alterações dos valores medidos.

Palavras Chave

Contador de energia, Conversor Analógico-Digital (ADC), Amplificador Operacional(OPAMP), Micro-

controlador, Memória Flash, Comunicação Remota.

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Abstract

The electricity production and distribution market has reached such a complexity level that it requires

measurement systems with higher accuracy and lower power comsumption. Electromechanical watt-

hour meters are limited and are being replaced by electronic watt-hour meters, these not only reproduce

the same funcitionalities of electromechanical meters but also distinguish between hourly rates, store

measurement data, display it and transfer it through remote communication. All of this in a system

protected against power failures.

This project consists in the development of an electronic three-phase watt-hour meter. An integrated

circuit specific for energy metering on three-phase systems was chosen from three producers. For this IC

circuits for signal conditioning were developed to fit the signals being measured into the ADC’s dynamic

range. This integrated circuit is also the system’s central processing unit that controls an LCD display,

allows browsing through a menu with two switches, stores data in a flash memory and implements

remote communication protocols via optocouplers, serial port and infrared. The system is supplied by

an AC/DC capacitive power supply obtained from the three-phase network. In addition to the power

supply, the system features a rechargeable battery that keeps the system running in case of a power

failure allowing for the latest measurements to be saved. The system is autonomous and capable of

detecting attempts of tempering with the recorded data.

Keywords

Watt-Hour Meter, Analog to Digital Converter(ADC), Operational Amplifier (OPAMP), Microcontroller,

Flash Memory, Remote Communication.

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Índice

Agradecimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i

Resumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii

Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v

Lista de Figuras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi

Lista de Tabelas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv

Lista de Acrónimos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii

1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2 Enquadramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Objectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.4 Requisitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.5 Potência e energia eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2 Estado da arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.1 Contadores electromecânicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2 Contadores Electrónicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3 Conversores Analógico-Digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4 Fonte de Alimentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4.1 Fonte de alimentação com transformador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4.2 Fonte de alimentação Capacitiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.5 Sensores de Tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.6 Sensores de Corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3 Arquitectura do Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.1 Microcontrolador para contagem de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

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3.2 Condicionamento dos sinais de entrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2.1 Circuito de Condicionamento de Tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2.2 Circuito de condicionamento de corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.3 Memória Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.3.1 Registo Periódico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.3.2 Registo do Fecho de Facturação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.3.3 Registo Histórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.3.4 Distribuição dos dados na memória . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

3.4 Mostrador LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.4.1 Menu principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.4.2 Tarifários . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.5 Comunicação externa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.5.1 Comunicação RS-232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.5.2 Comunicação por infravermelhos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.5.3 Comunicação por desacopladores ópticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.6 Comunicação interna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.6.1 Protocolo SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.6.2 Protocolo I2C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.7 Protecção contra fraudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.7.1 Abertura da caixa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.7.2 Interferências Electromagnéticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.8 Bateria e circuito de carregamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4 Rotinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.1 Processo de segundo plano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.2 Processo de primeiro plano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.3 Eliminar a componente DC dos sinais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.4 Atrasos de fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.5 Factores de escala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.6 Medição de Frequência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.7 Watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.8 Real Time Clock (RTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.9 Geração de impulsos nos LED’s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.10 Acessos à memória . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.10.1 Marca Temporal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.10.2 Cyclic Redundancy Check (CRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

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4.10.3 Escritas na memória . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.10.4 Leituras da memória . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.11 Menu principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.12 Comunicação Externa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5 Resultados Preliminares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.1 Fonte de Alimentação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.2 Condicionamento dos sinais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.2.1 Sensores de tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.2.2 Sensores de corrente e amplificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.3 Consumo do sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

5.4 Calibração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.5 Menus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.6 Frequência de amostragem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

5.7 Correcção dos atrasos de fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

6 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

A Contador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

B Esquema Eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

C Lista de material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

D Sintaxe ASN.1 dos Registos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

D.1 Basic Encoding Rules (BER) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

D.2 Abstract Syntax Notation 1 (ASN.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

E Calibração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

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Lista de Figuras

1.1 Redes de energia eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2 Energia por quadrante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.1 Princípio da fonte de alimentação com transformador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.2 Princípio da fonte de alimentação capacitiva. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.3 Medição de corrente mediante uma resistência de shunt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.1 Arquitectura do sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.2 Circuito de entrada de tensão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.3 Simulação do circuito de tensão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.4 Resposta em frequência do circuito de tensão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.5 Circuito de entrada de corrente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.6 Resposta em frequência do filtro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.7 Aumento de resolução dos ADCs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.8 Simulação do circuito de corrente com entrada 1 A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.9 Simulação do circuito de corrente com entrada 60 A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.10 Organização da memória. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.11 Registo de dados na memória em caso de falha de alimentação. . . . . . . . . . . . . . . 31

3.12 Menu principal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.13 Módulo de comunicação por Infravermelhos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.14 Esquema de ligação do protocolo SPI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.15 Esquema de ligação do protocolo I2C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.16 Fonte de alimentação com bateria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.1 Fluxograma do processo de segundo plano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.2 Fluxograma do processo de primeiro plano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.3 Medição de frequência. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.4 Fluxograma do funcionamento do RTC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

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4.5 Geração de impulsos nos LED’s. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.6 Escrita de um registo periódico em memória. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4.7 Escrita de registos com CRC em memória. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.8 Leitura de registos com CRC da memória. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.9 Fluxograma do controlo dos menus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

5.1 Arranque da fonte de alimentação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.2 Resposta da fonte a uma falha de energia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.3 Condicionamento dos sinais de tensão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.4 Condicionamento de correntes de valor elevado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.5 Condicionamento de correntes de reduzido valor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.6 Janelas do menu automático. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.7 Medição de energia, valores instantâneos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

5.8 Frequência de amostragem dos ADC’s. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

5.9 Filtro FIR aplicado a um sinal de tensão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

A.1 Contador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

A.2 Contador aberto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

A.3 Top Layer da (PCB) realizada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

A.4 Bottom Layer da (PCB) realizada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

A.5 Régua de bornes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

A.6 Terminais de comunicação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

B.1 Fonte de Alimentação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

B.2 Condicionamento de tensão (Fase 1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

B.3 Condicionamento de tensão (Fase 2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

B.4 Condicionamento de tensão (Fase 3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

B.5 Condicionamento dos sinais de corrente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

B.6 Transformadores de Corrente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

B.7 Offset dos sinais de corrente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

B.8 Interface entre os circuitos analógicos e digitais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

B.9 Circuito do JTAG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

B.10 Microcontrolador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

B.11 Memória Flash. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

B.12 Porta série e Driver. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

B.13 LED’s indicativos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

B.14 Interruptores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

xii

Page 15: Tese 10,3 MB

B.15 Desacopladores Ópticos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

B.16 Sensor de efeito de Hall. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

B.17 Módulo LCD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

B.18 Circuito da bateria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

B.19 Módulo de comunicação por Infravermelhos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

B.20 Terminais não utilizados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

B.21 Socket extra para efeitos de teste. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

D.1 Empacotamento de dados do tipo BER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

E.1 Controlo da calibração. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

E.2 Calibrador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

E.3 Calibração manual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

xiii

Page 16: Tese 10,3 MB

xiv

Page 17: Tese 10,3 MB

Lista de Tabelas

2.1 Comparação entre sensores de corrente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.1 Comparação entre circuitos integrados de contagem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.2 Microcontroladores MSP430F4XX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.3 Registo Periódico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.4 Variável de controlo status. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.5 Fecho de Facturação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.6 Registo Histórico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.7 Duração dos períodos horários. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

5.1 Valores dos sinais de corrente da Figura 5.4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.2 Valores dos sinais de corrente da Figura 5.5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

5.3 Consumo do sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

C.1 Componentes da fonte de alimentação. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

C.2 Componentes dos circuitos de condicionamento de sinal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

C.3 Microcontrolador, cristais e JTAG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

C.4 Módulos de comunicação externa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

C.5 Componentes dos circuitos do LCD, memória Flash, LED’s e interruptores. . . . . . . . . 98

C.6 Componentes do circuito de carregamento da bateria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

C.7 Custo dos componentes do sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

xv

Page 18: Tese 10,3 MB

xvi

Page 19: Tese 10,3 MB

Lista de Acrónimos

AC Alternating current

ADC Analog to Digital Converter

ASCII American Standard Code for Information Interchange

ASN.1 Abstract Syntax Notation 1

BER Basic Encoding Rules

CPU Central Processing Unit

CRC Cyclic Redundancy Check

DC Direct Current

DOW Dallas One Wire

EHV Extra High Voltage

ENOB Effective Number Of Bits

FIFO First In, First Out

FIR Finite Impulse Response

HV High Voltage

IC Integrated Circuit

I2C Inter-Integrated Circuit

IEC International Electrotechnical Commission

IIR Infinite Impulse Response

JTAG Joint Test Action Group

xvii

Page 20: Tese 10,3 MB

LCD Liquid Crystal Display

LED Light Emitting Diode

LSB Least Significant Bit

LV Low Voltage

MPU Memory Protection Unit

MV Medium Voltage

OPAMP Operational Amplifier

PCB Printed Circuit Board

RISC Reduced Instruction Set Computer

RMS Root Mean Square

RS-232 Recommended Standard 232

RTC Real Time Clock

SAR Successive Approximation Register

SPI Serial Peripheral Interface Bus

SRAM Static Random Access Memory

USART Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter

UTC Coordinated Universal Time

xviii

Page 21: Tese 10,3 MB

1Introdução

1

Page 22: Tese 10,3 MB

Existem inúmeras formas de implementar um contador de energia, devendo todas elas acumular

os valores relativos ao consumo de energia e exibi-los. Para tal, a tensão e corrente eléctricas em

cada fase devem ser medidas, sendo posteriormente multiplicadas dando origem à potência eléctrica,

a qual deve ser acumulada ao longo de um intervalo de tempo para que se obtenha a energia eléctrica

(Watt-hora). Os valores são então armazenados e exibidos [1].

Os contadores electromecânicos tradicionais funcionam pelo princípio de indução magnética. A

corrente eléctrica que circula no sistema percorre bobinas, as quais por sua vez induzem o movimento

de um elemento girante, geralmente um disco, a uma velocidade proporcional à energia que é medida

[1]. Os contadores electrónicos são geralmente pequenos mesmo quando comparados com o mais

pequeno dos contadores electromecânicos, sendo estes últimos difíceis de proteger contra ataques à

alteração das medidas, ao passo que os contadores electrónicos podem ser protegidos com relativa

robustez.

Neste projecto desenvolveu-se um contador de energia eléctrica trifásico para uso residencial. O

dispositivo é compatível em redes de 50 ou 60 Hz e foi dimensionado para medições até 60 A de acordo

com as normas IEC 62053-21 [2] e 62053-23 [3], que definem os requisitos específicos dos contadores

de energia eléctrica em baixa tensão utilizados por todo o mundo. De entre estes requisitos, destacam-

se o tempo de arranque do sistema, os picos de tensão da rede que o contador deve suportar, o máximo

consumo energético do contador, entre outros. O projecto foi realizado numa parceria entre o IST/IT e

a EFACEC.

1.1 Motivação

A medição de energia é uma área actual de investigação e, como tal, existe sempre a necessidade

de melhorar os serviços prestados nesta área. É necessário melhorar a exactidão das medidas assim

como a qualidade e quantidade de informação fornecida em tempo real ao consumidor. Na sequência

da dissertação de mestrado relativa ao contador monofásico [4], pretende-se desenvolver um contador

de energia eléctrica com funcionalidades semelhantes para sistemas trifásicos.

1.2 Enquadramento

A maior parte da energia eléctrica presente na rede é gerada em grandes centrais, geralmente

térmicas ou hídricas. Estas encontram-se por vezes longe dos maiores centros de consumo [5]. Um

esquema da organização da rede eléctrica representa-se na Figura 1.1.

A energia gerada é transmitida para a rede de transporte, a qual é constituída por linhas em muito

alta tensão (EHV [6]). Através de transformadores, faz-se a ligação entre estas e as linhas de distribui-

2

Page 23: Tese 10,3 MB

Central Hídrica

Central Térmica

Redes de Transporte EHV

Redes de Distribuição HV e MV

Redes de Distribuição LV

Clientes HV e MV

Cliente LV

Eólica Solar Cogeração

Figura 1.1: Redes de energia eléctrica [5].

ção a alta, média e baixa tensão (HV, MV e LV [6] respectivamente). As centrais de geração de baixa

potência descentralizadas (eólica, solar, cogeração, entre outras) ligam-se às linhas de distribuição e

é destas que a energia chega aos consumidores. O trabalho desenvolvido enquadra-se na parte de

contabilização do consumo do cliente a baixa tensão (LV).

1.3 Objectivos

Este trabalho consiste no desenvolvimento, implementação e caracterização de um contador de

energia eléctrica trifásica de baixo custo, baixo consumo e alta exactidão. Pretende-se utilizar um

circuito integrado para contagem de energia eléctrica trifásica para efectuar as medidas de tensão e

corrente em cada uma das três fases. Os sinais a medir (tensão e corrente em cada fase) devem ser

condicionados de forma a que se encontrem dentro do gama dinâmica do sistema de aquisição. Os di-

versos valores de energia obtidos na contagem devem ser armazenados numa memória externa e deve

ser possível obtê-los através de comunicações com o contador e mostrá-los no visor do instrumento.

3

Page 24: Tese 10,3 MB

1.4 Requisitos

A proposta inicial pressupõe uma série de requisitos mínimos para o produto final, os quais se

resumem a:

• Reduzido custo do contador

• Capacidade de comunicação com elementos exteriores

• Cumprimento das normas IEC 62053-21/-23 [2] [3]

• Compatibilidade com redes de 50/60 Hz

• Capacidade de medição de valores de tensão até ao dobro do seu valor máximo (460 Vef )

• Protecções contra picos de tensão na rede até 2 kV

• Medição de diversas grandezas eléctricas:

– Potência e energia activa

– Potência e energia reactiva

– Potência e energia aparente (VA)

– Tensão e corrente eficazes (RMS)

– Frequência

1.5 Potência e energia eléctricas

A degradação da qualidade de energia da rede cresce com o consumo de energia reactiva, pelo

que a principal razão para se incluir a medição de energia reactiva nos contadores é para se poderem

aplicar punições a consumidores que usufruam desta energia em níveis consideráveis. A energia activa

é dada por

Eactiva =

T∫0

v(t)i(t)dt. (1.1)

onde v é a tensão numa dada carga, i a corrente que a percorre e T representa o período de fun-

cionamento do contador. Os contadores electromecânicos medem o consumo de energia activa com

base apenas nesta formula. É possível construir um contador electrónico utilizando apenas métodos

analógicos, no entanto, existem soluções mais estáveis, com maior exactidão e menor custo utilizando

métodos digitais. Através da utilização de ADC’s, em conjunto com dispositivos de processamento de

4

Page 25: Tese 10,3 MB

sinais digitais, pode-se construir um contador de energia eléctrica funcional e com inúmeras funcionali-

dades utilizando apenas um circuito integrado.

Ao utilizar métodos digitais para medir energia activa, (1.1) deve ser adaptada a sinais discretos

Eactiva =

N∑k=1

vkik. (1.2)

onde k é o número da amostra, vk é a tensão na carga, ik a corrente que a percorre e N o número de

amostras obtido ao longo do período T . (1.2) representa a energia consumida durante o período T . A

tensão e corrente eficazes são obtidas ao longo de um período utilizando

VRMS =

√√√√ 1

N

N∑k=1

vk2 (1.3)

e

IRMS =

√√√√ 1

N

N∑k=1

ik2. (1.4)

Para a obtenção dos valores de potência reactiva e aparente, vários métodos podem ser aplicados

baseados apenas nos valores obtidos da potência activa. A definição mais simples de potência aparente

é

Paparente = VRMS × IRMS . (1.5)

dadas as potências aparente e activa, pode obter-se a potência reactiva através de

Preactiva =√P 2aparente − P 2

activa. (1.6)

Embora o método descrito seja simples, a sua exactidão para correntes pequenas é bastante redu-

zida. Na maioria dos locais os valores de tensão da rede apresentam uma pequena percentagem de

desvio em relação ao valor de tensão nominal e não baixam para valores muito baixos excepto na ocor-

rência de uma falha energética. Os sinais de corrente por outro lado variam desde um valor bastante

próximo de zero até às dezenas de amperes. Se a potência aparente (1.5) for obtida de uma simples

multiplicação V×I, o nível de ruído contido no sinal RMS de corrente pode ser evitado. Uma forma de

realizar este método é aplicar uma desfasagem exacta de 90 graus aos sinais de tensão, desta forma,

a energia reactiva ao longo de um período T pode ser calculada através de

Ereactiva =

T∫0

v90(t)i(t)dt. (1.7)

5

Page 26: Tese 10,3 MB

Tirando partido dos valores de energia activa e reactiva de maior exactidão, pode calcular-se a

energia aparente

Eaparente =√E2

activa + E2reactiva. (1.8)

Existe ainda o conceito de energia por quadrante, o qual surge na presença de energia activa e

reactiva em sistemas que podem tanto consumir como produzir energia. Na Figura 1.2 representa-se a

distribuição de energia pelos quatro quadrantes.

Q4

Q2 Q1

Q3

Energia activa

Energia reactiva

Activa produzidaReactiva consumida

Activa produzidaReactiva fornecida

Activa e Reactivaconsumidas

Activa e Reactivaproduzida

Figura 1.2: Energia por quadrante.

6

Page 27: Tese 10,3 MB

2Estado da arte

7

Page 28: Tese 10,3 MB

Neste capitulo, pretende-se descrever os princípios básicos de funcionamento dos contadores de

energia trifásicos actuais, bem como outros aspectos relevantes para a compreensão dos capítulos

seguintes.

2.1 Contadores electromecânicos

Os contadores electromecânicos que ainda são utilizados são um pequeno motor eléctrico, cujo

rotor é tipicamente um elemento girante. Uma componente de corrente em fase com a tensão produz o

torque que faz girar o elemento a uma velocidade proporcional à potência. O número de voltas é então

proporcional à energia consumida [7].

No entanto, harmónicas de tensão e corrente geram por sua vez outros torques que influenciam

o elemento girante, podendo agir contra ou a favor do movimento. O erro de medida resulta de vá-

rios factores, tais como distorção de tensão e corrente, direcção do fluxo de energia, entre outros.

Os elementos magnéticos do contador que contêm fluxo magnético são não-lineares relativamente à

frequência e amplitude das harmónicas e, como tal, os componentes de fluxo para calibração do ins-

trumento alteram os seus valores [7]. No entanto, só ocorrem erros consideráveis nas medidas para

grandes distorções de tensão e corrente (acima de 20%), o que é raro acontecer na presente rede

eléctrica, mas pode ocorrer no sinal de corrente.

2.2 Contadores Electrónicos

Enquanto os contadores electromecânicos são desenvolvidos por fabricantes diferentes de forma

bastante semelhante, o mesmo não pode ser dito dos contadores electrónicos. Inúmeras escolhas de

fabrico, desde exactidão, preço e dimensões do contador, robustez contra picos de tensão, consumo

energético, entre outras; levam a uma enorme diversidade de contadores electrónicos no mercado.

Apesar destas diversidades, os contadores devem ser construídos respeitando normas impostas pelas

entidades reguladoras de medição de energia eléctrica [1].

O típico contador electrónico dispõe de sensores de tensão e corrente, os quais reduzem os sinais

para níveis mais baixos que possam ser convertidos por ADC’s em sinais digitais equivalentes. Estes

são processados numa unidade central de processamento e são acumulados dando origem a valores

de energia que são armazenados numa memória externa. Este tipo de contadores são semelhantes

entre si no que diz respeito ao condicionamento dos sinais que são convertidos para o domínio digital,

sendo desta forma compatíveis com os componentes electrónicos utilizados.

Existem ainda contadores híbridos, os quais realizam a contagem de energia através de indução

magnética assim como os contadores electromecânicos e implementam toda a parte de armazena-

8

Page 29: Tese 10,3 MB

mento e vizualização de dados através de sistemas electrónicos [1].

2.3 Conversores Analógico-Digital

Os conversores Analógico-Digital são elementos de extrema importância num sistema de aquisição.

Uma vez que o contador se baseia num circuito integrado de contagem, o mesmo tipicamente já contém

este tipo de conversores, os quais são maioritariamente da arquitectura SAR ou Sigma Delta [8].

Os conversores SAR funcionam pelo princípio de aproximações sucessivas. Isto é, as amostras do

sinal são comparadas com uma tensão de referência de forma iterativa, a qual assume inicialmente

o valor central da gama dinâmica do ADC e em cada iteração ela pode subir ou descer o seu valor

conforme o sinal seja maior que a referência ou menor, respectivamente. Cada iteração define o valor

de um bit da palavra digital. Se o sinal for maior que a referência, o bit assume o valor lógico 1, caso

contrário assume o valor lógico 0; assim, no final obtém-se um valor digital que representa o sinal

analógico com tanta precisão quanto o número de bits do conversor. Por sua vez, os conversores

Sigma Delta funcionam por sobre-amostragem [9] e realizam várias médias do sinal.

Por fim concluí-se que ambas as arquitecturas são apropriadas desde que o ADC tenha ritmo de

aquisição e resolução suficiente para a exactidão pretendida.

2.4 Fonte de Alimentação

O sistema a desenvolver requer uma alimentação DC. Pretende-se utilizar a energia proveniente

da rede para alimentar o contador e, para tal, deve ser utilizado um conversor AC/DC. Destacam-se

dois tipos de fontes que podem servir no âmbito do projecto a desenvolver, são elas as fontes com

transformador e as fontes capacitivas.

2.4.1 Fonte de alimentação com transformador

Uma topologia bastante utilizada nas fontes de alimentação lineares é a que utiliza um transforma-

dor. O principio de funcionamento de uma fonte deste tipo consiste na conversão da tensão da rede

para valores inferiores através do transformador. De seguida, o sinal é aplicado a uma ponte rectifica-

dora [10], a qual é ligada a um condensador [11, Capitulo 27-2]. O sinal à saída do circuito deve então

ser regulado através de um regulador de tensão, de forma a que a fonte imponha à sua saída uma

tensão DC com o minimo de oscilações. O circuito típico deste tipo de fonte (sem regulador de tensão)

está representado na Figura 2.1.

A grande vantagem deste tipo de fonte é o isolamento galvânico entre a rede e a saída da fonte, no

entanto, o transformador é um elemento muito caro (face à fonte capacitiva) e ocupa uma considerável

9

Page 30: Tese 10,3 MB

230 Ve

AC

Transformador

Ponte rectificadora

Figura 2.1: Princípio da fonte de alimentação com transformador.

área na PCB. Ao implementar uma fonte de alimentação com transformador para um contador de

energia eléctrica trifásico a arquitectura apropriada seria um transformador por fase, para requisitar a

mesma quantidade de energia de cada fase. Esta implementação utilizaria um transformador por fase

o que triplicaria a área ocupada pela fonte na PCB.

2.4.2 Fonte de alimentação Capacitiva

Outra topologia de fonte é a fonte de alimentação capacitiva. Este tipo de fonte é usual em aplica-

ções que requerem baixas correntes. As suas vantagens são o preço e o espaço reduzido que ocupam,

sendo a sua principal desvantagem a ligação directa à rede. Um esquema simples desta topologia de

fonte está representado na Figura 2.2 [12, Secção 3.8] [13].

Cin

R3C3

Fase 1

D3

Regulador de Tensão

+

-Cout

Dz

D2

D1R1

R2

C1

C2

L3

L1

L2

L4

Fase 2

Fase 3IN OUT

Var1 Var2 Var3

Figura 2.2: Princípio da fonte de alimentação capacitiva.

A rede eléctrica alimenta uma capacidade C e uma resistência R em série, as quais, reduzem a

tensão de entrada. O diodo D rectifica o sinal de tensão e carrega o condensador Cin de forma a

que à entrada do regulador exista uma tensão DC com valores dentro da gama permitida por este.

O condensador Cin deverá ter um valor elevado, na ordem dos mF, de forma a armazenar energia

suficiente para manter estável a tensão à entrada do regulador nas situações transitórias em que são

10

Page 31: Tese 10,3 MB

requisitadas correntes superiores às do funcionamento normal. Este condensador serve também para

acumular carga de forma a alimentar o sistema durante o meio ciclo negativo da onda de entrada, o

qual é cortado pelo diodo D. No entanto uma fonte deste tipo implementada para a rede trifásica recorre

às três fases para alimentar o sistema e como as fases se encontram desfasadas de 120, haverá em

cada instante pelo menos uma fase a alimentar o sistema. Por outro lado, quanto maior o condensador,

mais lento será o arranque da fonte.

O diodo Dz é um zener que garante que o valor de tensão não excede o limite máximo de tensão

de entrada do regulador de tensão, começando a conduzir de forma inversa quando é atingida a sua

tensão limite. A inductância L serve para suprimir interferências electromagnéticas [14] a alta frequência

provenientes da rede. O Varistor serve como protecção contra picos de tensão na rede, uma vez que

é sensível a elevados valores de tensão e entra em condução na presença destes; em funcionamento

normal, o Varistor funciona como uma resistência de valor muito elevado. O condensador Cout deverá

ser escolhido de forma a armazenar energia suficiente para alimentar o sistema temporariamente numa

situação de falha de energia. Este é o tipo de topologia que foi escolhida, tendo em conta que se

pretende um sistema de baixo custo e reduzidas dimensões.

2.5 Sensores de Tensão

Em circunstâncias normais, em cada fase haverá uma tensão sinusoidal de 230 Vef e tipicamente

a gama dinâmica dos ADC’s é bastante mais pequena, pelo que o sinal deverá ser reduzido para um

valor muito mais pequeno. Os ADC’s podem ainda ser bipolares ou unipolares, isto é, funcionam para

uma gama de valores negativa e positiva ou apenas positiva. Como os sinais de tensão esperados são

sinusoidais e com offset nulo, no caso da utilização de ADC’s unipolares, deve ser acrescentado um

sinal DC ao sinal condicionado. Para o projecto a desenvolver existem duas alternativas para sensores

de tensão,

• Transformador de Tensão

• Divisor resistivo

O transformador de tensão é um elemento volumoso e de elevado custo, mas a sua vantagem é o

isolamento galvânico. Por outro lado, o divisor resistivo é relativamente simples de implementar, com

menores dimensões e os seus componentes têm um custo muito mais baixo; porém, a sua desvanta-

gem é não isolar o sistema de medida da rede, o que deve ser compensado dimensionando o circuito de

condicionamento de forma a tentar reduzir possíveis picos de tensão na rede, tipicamente introduzindo

uma resistência à entrada de cada ADC. Pelas razões descritas optou-se pela utilização do divisor

resistivo.

11

Page 32: Tese 10,3 MB

2.6 Sensores de Corrente

Os sinais de corrente a medir têm um valor máximo de 60 A. A típica solução implementada é

converter a corrente para uma tensão de valor proporcional. Para a medição de corrente existem

diversas topologias possíveis que podem ser escolhidas no âmbito deste projecto. São elas

• Resistência de shunt

• Transformador de corrente

• Bobina de Rogowski

• Sensor de Efeito de Hall

A medição de corrente através de uma resistência de shunt baseia-se no principio de inserir uma

resistência de muito baixo valor (quando comparada com a carga) em série com a carga. Através da

medição do valor da tensão aos terminais desta resistência e sabendo o valor da mesma, torna-se

possível calcular o valor da corrente. A tolerância da resistência de shunt deve ser suficientemente

baixa para garantir, após a calibração do contador, a classe de precisão pretendida. O esquema deste

tipo de sensor está representado na Figura 2.3.

Rshunt

230 Ve

AC

Condicionamento de sinal

ADCIn OUT

OUT

0

IN

0

Carga

Figura 2.3: Medição de corrente mediante uma resistência de shunt.

As vantagens deste método são a simplicidade de circuito, baixo custo e exactidão de medida;

porém, a desvantagem é a potência dissipada. Uma vez que há dissipação de potência, verifica-

se um aumento da temperatura da resistência com uma relação que é proporcional ao quadrado da

corrente que atravessa a resistência e, como tal, para correntes elevadas utilizam-se outros tipos de

sensores [15].

O transformador de corrente é um dispositivo geralmente de dimensões elevadas e requer um es-

paço considerável na PCB, mas garante um isolamento galvânico da rede, baixo consumo energético

e permite medir com maior exactidão e segurança correntes elevadas.

A bobina de Rogowski é uma bobina que tem uma inductância mútua com o condutor que conduz

a corrente, originando aos seus terminais um sinal de tensão proporcional ao campo magnético que

a percorre. Como o núcleo desta bobina é tipicamente de ar, em teoria este sensor não apresenta

12

Page 33: Tese 10,3 MB

histerese, saturação e não linearidade. A grande desvantagem deste sensor é ser bastante sensível a

campos magnéticos externos.

O sensor de efeito de Hall é um transductor que varia a sua tensão de saída em resposta a um

campo magnético [16]. Assim como a bobina de Rogowski, este sensor é susceptível a ruído. Apresenta

uma baixa linearidade e é uma solução com preço elevado. Uma comparação entre os quatro tipos de

sensores apresenta-se na Tabela 2.1.

Tabela 2.1: Comparação entre sensores de corrente [15].

Sensor de

Corrente

Resistência de

Shunt

Transformador de

Corrente

Bobina de

Rogowski

Sensor de Efeito

de Hall

Custo Muito Baixo Médio Baixo Elevado

Linearidade Boa Média Boa Má

Medição de

correntes elevadas

Má Boa Boa Boa

Consumo Elevado Baixo Baixo Médio

Saturação de

corrente

Não Sim Não Sim

Variação com a

temperatura

Média Baixa Muito baixa Alta

Problema offset DC Sim Não Não Sim

Saturação e

histerese

Não Sim Não Sim

Isolamento Não Sim Sim Sim

Conclui-se que, tanto a bobina de Rogowski, como o Sensor de Hall, envolvem hardware extra e não

trazem vantagens significantes face às alternativas. A resistência de shunt revela-se um método pouco

fiável a correntes elevadas e consome energia, pelo que o método escolhido para o desenvolvimento do

trabalho é o transformador de corrente [17]. Este dispositivo converte a corrente que percorre o primário

numa corrente menor no secundário. Uma vez que se pretende medir a energia da rede eléctrica, os

transformadores de corrente revelam-se a melhor opção, tanto em exactidão como no isolamento entre

o contador e as correntes da rede.

13

Page 34: Tese 10,3 MB

14

Page 35: Tese 10,3 MB

3Arquitectura do Sistema

15

Page 36: Tese 10,3 MB

Neste capítulo descreve-se a arquitectura do sistema desenvolvido, a qual está representada na Fi-

gura 3.1. O sistema tem como unidade central de processamento um microcontrolador, o qual contém

os ADCs utilizados na medição de energia. Para cada corrente a medir há um transformador de cor-

rente; os sinais de tensão e de corrente são condicionados antes de chegarem aos ADCs. O sistema

contém LED’s indicativos do consumo energético, uma memória Flash onde são armazenados todos

os dados relativos a medições, um ecrã LCD para mostrar esses valores e dois interruptores para con-

trolar os menus disponíveis no LCD; existe ainda um terceiro interruptor para efeitos de protecção do

sistema contra fraudes. Para realizar a interface de comunicação com elementos externos ao contador,

utilizam-se três métodos: desacopladores ópticos, um transmissor e um receptor de infravermelhos e

uma porta série. Para alimentar todos os periféricos e o microcontrolador, o sistema dispõe de uma

fonte de alimentação de 3.3 V derivada da própria rede.

Contador Trifásico

Microcontrolador

Desacopladores Ópticos

ABCN

Cliente

Rede

CT

CT

CT

CT

ADC

ADC

ADC

ADC

ADC

ADC

ADC

ADC

ADC

ADC

Condicionamento de tensão

Condicionamento de corrente

Condicionamento de tensão

Condicionamento de corrente

Condicionamento de tensão

Condicionamento de corrente

Condicionamento de corrente

Interface Série

Tensão Fase A

Corrente Fase A

Corrente do Neutro

Corrente Fase B

Tensão Fase B

Tensão Fase C

Corrente Fase C

Memória FlashFonte de

Alimentação e bateria

Controlo dos Menus

S1

S2

Interface Infravermelhos

Ecrã LCD

Porta Óptica

Iniciar Comunicações

S3

Mecanismos de detecção de fraude

LED’s indicativos do consumo energético

Receptor genérico

Figura 3.1: Arquitectura do sistema.

16

Page 37: Tese 10,3 MB

3.1 Microcontrolador para contagem de energia

O componente chave no desenvolvimento de um contador de energia electrónico é o circuito inte-

grado de contagem. Neste projecto optou-se por utilizar um microcontrolador específico para medição

de energia que fosse compatível com a implementação da restante arquitectura do sistema. Os requi-

sitos principais do sistema que devem ser tidos em conta na escolha do microcontrolador são

• Exactidão de 1 e 2 % para a energia activa [2]

• Exactidão de 2 e 3 % para a energia reactiva [3]

• Baixo custo

• Baixo consumo energético (menor que 2 W/fase)

Foi efectuado um levantamento de possíveis microcontroladores dedicados a contagem de energia

trifásica, de entre os quais se escolheram três em particular que seriam viáveis para o projecto. Uma

breve comparação dos mesmos encontra-se na Tabela 3.1.

Tabela 3.1: Comparação entre circuitos integrados de contagem.

Maxim Analog Devices Texas Instruments

Módulo 71M6513H ADE7854 MSP430F4XX

Preço1 [e] 4.25 4.4 entre 2.80 e 4.20

ADC 22 bit Σ∆ 24 bit Σ∆ 12 bit SAR

LSB [µV] 806 0.8 0.2

SRAM [Kb] 7 N/A 1 a 2

Flash [Kb] 64 N/A 16 a 60

Sample Rate [kHz] 2.5 8 22

CPU 8051 MPU N/A 16-bit RISC

RTC Sim Não Não

SPI Não Não Sim

I2C Sim Não Não

As principais características a ter em conta como termo de comparação entre os integrados são

o seu preço, os ADCs e a sua unidade de processamento. O integrado da Analog Devices [18] não1Preços relativos a milhares de unidades (Agosto de 2012).2O ritmo de aquisição depende dos circuitos de condicionamento de entrada entre outros factores.

17

Page 38: Tese 10,3 MB

inclui uma unidade de processamento, o que é uma desvantagem enorme. Dado que o seu preço é

bastante semelhante ao dos outros integrados, o facto de ser necessário introduzir mais um integrado

para implementar processamento, protocolos de comunicação e um RTC faz com que o integrado da

Analog Devices não seja adequado.

Os restantes dois integrados são potenciais candidatos ao desenvolvimento do projecto. Estes são

semelhantes a nível do tamanho da Flash interna, o tamanho da SRAM é de extrema relevância, dado

que a obtenção dos valores de potência e energia derivam de um número elevado de registos a reter

em memória. No entanto os tamanhos das SRAMs dos integrados da Maxim [19] e da Texas são da

mesma ordem de grandeza e, como tal, qualquer um pode ser usado.

O RTC é um factor importante de comparação. No integrado da Texas Instruments [20] esta funcio-

nalidade pode ser implementada através de interrupções, o que acaba por simplificar a quantidade de

dispositivos presentes no sistema.

No que toca a processamento, o CPU do integrado da Texas Instruments apresenta um maior po-

tencial face ao da Maxim. Contudo a resolução dos ADC’s deste mesmo integrado são metade face ao

anterior. Na análise da resolução dos ADC’s deve ter-se em conta o ENOB [21], este parâmetro refere-

se ao número de bits efectivos dos ADC’s, isto é, quando os conversores apresentam uma resolução

elevada, no caso dos integrados da Maxim e da Analog Devices, tipicamente uma grande parte dos bits

representam apenas ruído, e como tal descem para um nível de resolução comparável ao integrado da

Texas Instruments.

Conclui-se que circuito integrado da gama MSP430 [22] é o melhor para o contador a desenvolver,

porque cumpre todos os requisitos do sistema, e permite reduzir a quantidade de hardware que deve

ser introduzida.

A família de microcontroladores MSP430 da Texas Instruments é constituída por dispositivos de

baixo consumo energético (centenas de micro ampere no máximo consumo) com conjuntos de perifé-

ricos destinados às mais variadas aplicações. São dotados de cinco modos de funcionamento a baixo

consumo e recuperam o modo activo em menos de 6 µs, o processador é de 16 bits com arquitectura

RISC [23].

Uma análise comparativa de entre os diversos microcontroladores MSP430 disponíveis revela que

apenas os descritos na Tabela 3.2 são possíveis candidatos ao desenvolvimento do projecto.

A diferença entre os preços é pouco significativa face ao preço do contador. É importante ter em

conta o tamanho da memória Flash, a qual vai impor limitações no desenvolvimento do software, uma

vez que o projecto envolve a implementação de bastantes algoritmos, o tamanho da memória Flash

deve ser o maior possível. A memória SRAM também é de grande importância, uma vez que o proces-

samento dos valores obtidos dos ADC’s são armazenados nesta ao longo dos cálculos que se efectuam,

deve medir-se a tensão e corrente em cada fase e de seguida devem-se fazer uma sequência de cálcu-

18

Page 39: Tese 10,3 MB

Tabela 3.2: Microcontroladores MSP430F4XX [23].

Microcontrolador Memória Flash [KB] SRAM [B] USART Sensor Temperatura Preço∗ [e]

MSP430F435 16 1024 1 Não 2.80

MSP430F436 24 1024 1 Não 3.10

MSP430F437 32 1024 1 Não 3.50

MSP430F447 32 1024 2 Sim 3.65

MSP430F448 48 2048 2 Sim 3.85

MSP430F449 60 2048 2 Sim 4.20

∗ Preços relativos a milhares de unidades (Agosto de 2012).

los para obter os valores de potência e energia pretendidos. Estas operações exigem uma considerável

utilização da SRAM, a acrescentar a actividade das restantes funcionalidades. Pelo que o tamanho

desta memória deverá ser o maior possível, assim conclui-se que o microcontrolador MSP430F449 [20]

é o mais adequado ao desenvolvimento do sistema.

3.2 Condicionamento dos sinais de entrada

Tanto os sinais de tensão como os de corrente a medir assumem, geralmente, valores fora dos

permitidos à entrada dos ADCs. Desta forma, é necessário condicionar estes sinais de forma a reduzir

a sua amplitude.

3.2.1 Circuito de Condicionamento de Tensão

O circuito escolhido e implementado está representado na Figura 3.2. O conjunto de resistências R1,

R2, R3 e R4 realizam o divisor de tensão que reduz a tensão de entrada para valores dentro do alcance

dos ADCs. Com o objectivo de eliminar os valores negativos dos sinais, introduz-se uma componente

DC; para tal, utiliza-se o Vcc reduzido pelo divisor resistivo R6, R7 e R4. Os condensadores C1 e C2,

em conjunto com as resistências R6 e R7, realizam o filtro anti-aliasing [9]. O propósito deste filtro é

evitar que parte do ruído proveniente da rede e presente no sinal Vcc seja introduzido no sinal a medir. A

resistência R5 serve como protecção do ADC contra picos de tensão. A resistência designada por carga

representa a impedância de entrada dos ADCs; para efeitos de simulação, esta assume os valores

descritos nas especificações dos ADCs (uma resistência de 2 kΩ em série com um condensador de

40 pF) e para o sinal de entrada esperado, o funcionamento do circuito está representado na Figura 3.3.

19

Page 40: Tese 10,3 MB

R12 MΩ

R22 MΩ

R31 MΩ R4

15 kΩ

230 VAC

R51 kΩ

Carga

R715 kΩ

R6100 Ω

VCC

C1100 nF

C21 µF

D1

D2

+

VI

-

Figura 3.2: Circuito de entrada de tensão.

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.020.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2 Tempo: 0.005Amp: 2.102

Tempo [s]

Am

plitu

de [V

]

Tempo: 0.015Amp: 0.882

Figura 3.3: Simulação do circuito de tensão (Simulação temporal efectuada em PSPICE para um sinal sinusoidal

de amplitude 230 Vef e frequência 50 Hz).

Destacam-se os extremos do sinal, que se encontram dentro da gama dinâmica dos ADCs. Ao

repetir a simulação com o dobro da tensão à entrada do circuito (2× 230 V), sobe o valor máximo

para 2.71 V e desce o valor mínimo para 0.27 V, o que cumpre todos os requisitos estipulados. Os

sinais de tensão a medir deverão ter uma frequência de 50/60 Hz com pequenas oscilações. Pretende-

se que o circuito de condicionamento do sinal de tensão não comprometa a integridade do sinal; isto

é, o contador deve ser capaz de medir algumas das componentes harmónicas do sinal, pois estas

também devem ser contabilizadas. Efectuou-se a simulação da resposta em frequência do circuito e os

20

Page 41: Tese 10,3 MB

resultados obtidos são apresentados na Figura 3.4.

100

102

104

106

−40

−30

−20

−10

X: 5.18e+005Y: −14.12

Am

plitu

de [d

B]

100

102

104

106

−100

−80

−60

−40

−20

0

X: 5.18e+005Y: −45.54

Frequência [Hz]

Fas

e [º

]

Figura 3.4: Resposta em frequência do circuito de tensão (Simulação em frequência efectuada em PSPICE para

um sinal sinusoidal de amplitude 230 Vef ).

Pela análise da figura, pode observar-se que a frequência de corte se encontra aproximadamente

nos 518 kHz, sendo assim compatível com os requisitos. Observa-se ainda que para a frequência de

1 kHz, a diferença de fase é de 0,182.

3.2.2 Circuito de condicionamento de corrente

Os sinais de corrente também requerem que se faça um condicionamento. O primeiro passo é

converter o sinal de corrente para um sinal de tensão proporcional e condicioná-lo de forma a que este

esteja contido na gama dinâmica dos ADCs. O circuito utilizado para tal encontra-se representado na

Figura 3.5 [24, p. 4].

O bloco designado por Tensão de offset tem o propósito de gerar uma tensão de referência, de forma

a que o sinal resultante apresente apenas valores positivos (porque os ADCs são unipolares) [20].

Para tal, utiliza-se a tensão de alimentação Vcc. As resistências R1, R2 e R3 realizam um divisor

resistivo que tem o propósito de reduzir a tensão para um valor proporcional. Sabe-se que o valor

de Vcc é aproximadamente 3.3 V. Os OPAMP’s escolhidos para realizar o circuito de condicionamento

de corrente são os LM324 [25] da Texas Instruments. Estes OPAMP’s apresentam uma tensão de

saturação máxima de Vcc − 1.5V [25] para uma carga de 2 kΩ. Através dos resultados da simulação

21

Page 42: Tese 10,3 MB

Tensão de offset

VCC

R15 kΩ

C110 µF

R25 kΩ

R35 kΩ

C210 µF

C3100 nF

C510 µF

C4100 nF

R412.5 Ω

C6220 nF

D2

D1R5

1 kΩ

R61 kΩ

VCC

R72.2 kΩ

R810 kΩ

LM324+

-

VCC

LM324+

-

VCC

OPAMP 1

OPAMP 2OPAMP 3

LM324+

-

VCCR1010 kΩ

R9160 kΩ

Vhigh

Vlow

TI

Co

rren

te a

med

ir

Figura 3.5: Circuito de entrada de corrente.

presente na Figura 3.9 verifica-se que a tensão de saturação dos OPAMP’s é de cerca de 2.2 V, pelo

que o ideal será ter um offset de 1.1 V, pois esse valor é o centro do intervalo permitido pelos OPAMP’s

e permite utilizar todo o alcance disponível para a medição de corrente. Desta forma deve dimensionar-

se, com alguma margem, o divisor resistivo. Sendo V0 a tensão à entrada do OPAMP 1, tem-se

V0 =R3

R1 +R2 +R3Vcc. (3.1)

As resistências são escolhidas de forma a que V0 = 13Vcc, para que se obtenha o offset de 1.1 V.

Os condensadores C1, C2 e C3 são elementos que realizam junto com as resistências um filtro RC

passa-baixo de segunda ordem, este filtra eventuais componentes parasitas do sinal de alimentação.

Os condensadores C2 e C3 em particular são dimensionados para actuarem independentemente sobre

diferentes gamas de frequência. O ganho do filtro passa-baixo descreve-se por

V0(s)

Vi(s)=

R3

(1 + s×R1C1)[R2 +R3 + s× (C2 + C3)R2R3]. (3.2)

sendo V0 a saída do filtro e Vi qualquer sinal variante no tempo. Com base em (3.1) e (3.2), dimensionam-

se as resistências e condensadores de forma a que o filtro RC elimine qualquer componente do sinal

22

Page 43: Tese 10,3 MB

indesejada proveniente da rede (a partir de 50 Hz, frequência fundamental e harmónicas). Assim, deve-

se garantir que a frequência de corte do filtro seja inferior a 50 Hz. Na Figura 3.6 está representada a

resposta em frequência do filtro. Pode-se verificar que a frequência de corte do filtro se encontra aos

27.3 Hz.

100

101

102

103

104

−120

−100

−80

−60

−40

−20

0

X: 27.3Y: −12.5

Am

plitu

de [d

B]

100

101

102

103

104

−200

−150

−100

−50

0

X: 27.3Y: −58.7

Frequência [Hz]

Fas

e [º

]

Figura 3.6: Resposta em frequência do filtro (Simulação efectuada em PSpice para um sinal de entrada sinusoidal

de 5 mV de amplitude).

A saída do filtro é ligada ao OPAMP 1, que se encontra em montagem seguidora [26]; este tipo

de montagem serve como buffer de tensão, impondo na saída o valor que se encontra à entrada;

neste caso, a sua utilização tem o propósito de isolar a ligação entre o circuito de condicionamento de

corrente e o circuito ”Tensão de offset”, permitindo assim que este último circuito seja implementado

apenas uma vez e utilizado para impôr o offset nos três sinais de corrente a medir, correspondentes às

três fases. Os condensadores C4 e C5 são introduzidos para filtrar ruído proveniente da rede através

da alimentação do OPAMP 1.

O circuito de condicionamento de entrada para um sinal de corrente está representado na parte infe-

rior da Figura 3.5. É utilizado um transformador de corrente com um rácio de 1:2500, o sinal de corrente

no secundário deve ser condicionado de forma a convertê-lo para um sinal de tensão proporcional e

adicionar-lhe um offset. O sinal resultante tem uma amplitude bastante pequena (face à gama dinâmica

dos ADCs), então utilizam-se OPAMPs de forma a amplificar o sinal.

O condicionamento é feito com base nas características do transformador de corrente. Desta forma

23

Page 44: Tese 10,3 MB

R4 e C6 assumem os valores de 12.5 Ω e 220 nF, respectivamente, como indicado na folha de especi-

ficação do transformador [17, p. 6].

Nas mediçoes de corrente é preciso garantir exactidão ao longo de toda a gama de correntes (desde

0 a 60 A). Como os ADC’s têm pouca resolução uma solução de ganho fixo não resolve o problema pois

a exactidão das correntes baixas não é garantida, então a solução adoptada é incluir um circuito com

dois andares de amplificação. Um que é usado quando as correntes são baixas e outro que é usado

quando as correntes são altas. Na Figura 3.7 está representado o esquema de amplificação dos sinais

de corrente.

www.ti.com

CCR0

TAR

TACCR1

EQU0CCIFG

Events

ENC (enable conversion)

ISRtoggle

TA1

Ch A Ch B Ch C Ch D Ch A Time

Co

nver

sio

n

Sample Sample Sample Sample Sample

Co

nver

sio

n

Co

nver

sio

n

Co

nver

sio

n

Co

nver

sio

n

3.1.4 Extending the Resolution of ADC12

Original Current Signal Signals AfterAmplification

Block of Ten SamplesAfter A/D Conversion

The second half of the samplesare used because of saturationin the higher gain output.

The first half of the samplesare used.The second half ofthe samples are rejected.

ADC input rangeupper and lower limits

Gain = 1

Gain = 3A/D

Converter

Software Implementation

Figure 5. Sample-and-Conversion Process

To maintain accuracy across the entire current range, the 12-bit ADC resolution must be extended toapproximately 15 bits. This is done by providing an additional gain of 16 on each current signal input tothe ADC and using software to select which gain setting is the most suitable.

For each current signal, there are two sets of samples available to the ADC, one with low gain and onewith high gain. The software chooses the largest nonsaturated signal available on a sample-by-samplebasis. This signal is then gain adjusted and phase compensated according to the input it is taken from.Figure 6 shows this process:

Figure 6. Extending ADC12 Resolution

Three-Phase Electronic Watt-Hour Meter Design Using MSP4306 SLAA391–March 2008Submit Documentation Feedback

Figura 3.7: Aumento de resolução dos ADCs [24].

Tira-se partido da facilidade de implementação dos OPAMPs e da sua reduzida complexidade em

termos de ligações nos circuitos para gerar dois sinais distintos de corrente, doravante designados por

Vlow e Vhigh. Com referência à Figura 3.5, Vlow é gerado à saída do OPAMP 2, descrito por

Vlow =

(1 +

R7

R6

)VT (3.3)

onde VT = VDC + A sin(2πf + φ), sendo VDC a tensão de offset introduzida pelo circuito Tensão de

offset, f a frequência do sinal e φ a fase do mesmo. As resistências R7 e R6 são dimensionadas

conforme os limites de corrente que se pretendem medir e dados os alcances de tensão dos ADCs,

de forma a que Vlow nunca sature e seja sempre possível medir a corrente nesta saída. Os valores

escolhidos proporcionam o ganho de Vlow = 3VT . Vhigh é dado por

Vhigh = −R9

R8Vlow (3.4)

e os valores de R8 e R9 são seleccionados, de forma a que Vhigh seja dezasseis vezes maior que Vlow

o que, em teoria, viria a conferir uma resolução acrescentada de 4 bits aos ADCs (24 = 16), mas o

sinal amplificado a partir de determinados valores de corrente satura. Como se encontra descrito na

Figura 3.7, na ausência de saturação utilizam-se as amostras do sinal Vhigh; caso contrário utilizam-se

as amostras do sinal Vlow, podendo utilizar-se numa mesma medida amostras de ambos os sinais.

24

Page 45: Tese 10,3 MB

O circuito da Figura 3.5 foi simulado para diferentes valores de corrente e os resultados obtidos

encontram-se nas Figuras 3.8 e 3.9.

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040.98

0.99

1

1.01

1.02

Ent

rada

low

do

AD

C [V

]

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

Tempo [s]

Ent

rada

hig

h do

AD

C [V

]

Figura 3.8: Simulação do circuito de corrente com entrada 1 A (Simulação efectuada em PSpice para um sinal de

entrada sinusoidal com offset 1 V, frequência 50 Hz e amplitude 1 A).

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

0.5

1

1.5

2

Ent

rada

low

do

AD

C [V

]

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Tempo [s]

Ent

rada

hig

h do

AD

C [V

]

Figura 3.9: Simulação do circuito de corrente com entrada 60 A (Simulação efectuada em PSpice para um sinal

de entrada sinusoidal com offset 1 V, frequência 50 Hz e amplitude 60 A).

Através da análise dos gráficos, pode-se verificar que os sinais Vhigh e Vlow estão em oposição de

fase. Isto deve-se ao facto de a montagem amplificadora do OPAMP 3 ser uma montagem inversora. Da

mesma forma, o sinal Vlow também se encontra em oposição de fase com o sinal da rede. Acrescenta-

se que o transformador de corrente também introduz um atraso na fase. A correcção e compensação de

fase é feita por software e é descrita ao pormenor no capítulo 4. Na Figura 3.9 observa-se a saturação

25

Page 46: Tese 10,3 MB

do OPAMP 3, neste caso as amostras de corrente são obtidas do sinal Vlow para valores inferiores ao

valor de saturação e do sinal Vhigh nas restantes.

3.3 Memória Flash

Os valores obtidos das medidas realizadas devem ser registados em memória para serem poste-

riormente apresentados no ecrã LCD e transmitidos para o exterior através dos diversos protocolos

de comunicação. Para garantir as especificações da entidade reguladora da distribuição de energia,

definem-se três tipos de registos, os registos periódicos, fechos de facturação e registo histórico, os

quais se descrevem de seguida.

3.3.1 Registo Periódico

O sistema efectua uma monitorização contínua do consumo energético. Os valores medidos são

acumulados e registam-se na memória Flash de forma periódica, esta periodicidade é definida pela en-

tidade reguladora, por normas ou pelo cliente, neste trabalho considerou-se um período de 15 minutos.

Assim como a periodicidade dos registos, também o tempo que estes devem ser mantidos em memória

é determinado pela entidade reguladora, normas ou pelo cliente, no presente trabalho assumiu-se o

tempo de um ano. Os elementos constituintes do registo periódico bem como os tamanhos de cada um

encontram-se ilustrados na Tabela 3.3.

Tabela 3.3: Registo Periódico.

Bits Ocupados

Marca Temporal 32

Status 16

Valores de energia [kWh] Fase A Fase B Fase C

Energia Aparente 16 16 16

Energia Activa Consumida 16 16 16

Energia Activa Fornecida 16 16 16

Energia Reactiva Consumida 16 16 16

Energia Reactiva Fornecida 16 16 16

Quadrante 1 16 16 16

Quadrante 2 16 16 16

Quadrante 3 16 16 16

Quadrante 4 16 16 16

Ponta (Valor máximo da activa consumida) 16 16 16

26

Page 47: Tese 10,3 MB

O tamanho total do registo periódico é de 528 bits, este contém uma marca temporal para assinalar o

período das medidas nele contidas, os valores da potência aparente, energia activa/reactiva consumida

e fornecida, energia por quadrante e o valor de ponta que é o máximo requisito de energia feito pelo

consumidor à rede no intervalo de tempo do registo. Com excepção da marca temporal, todas as

entradas do registo periódico ocupam 16 bits. Existe ainda uma entrada designada por status que serve

para indicar possíveis irregularidades no sistema ocorridas naquele intervalo de tempo, as informações

disponíveis nesta entrada descrevem-se na Tabela 3.4.

Tabela 3.4: Variável de controlo status.

Bit Funcionalidade

1 Falha de energia

2 Sincronização horária

3 Fraude: Abertura da caixa

4 Fraude: Interferências Electromagnéticas

5 Ocorrência de uma interrupção do Watchdog

6 Erro numa leitura da memória Flash

7 Erro numa escrita da memória Flash

8 a 16 Disponível para futuras versões

3.3.2 Registo do Fecho de Facturação

Os registos periódicos devem ser agrupados de forma a serem facturados, para tal introduz-se um

tipo de registo designado por Fecho de Facturação. Estes registos são mensais e devem ser mantidos

em memória durante um ano, assim como os registos periódicos, desta forma existem em memória

12 elementos organizados numa FIFO. Os valores armazenados em cada fecho são acumulativos e

relativos a todas as medições armazenadas desde o último fecho. Na Tabela 3.5 está representada a

constituição de um Fecho de Facturação, o tamanho tamanho total deste tipo de registo é de 360 bits.

Os fechos são gerados de forma automática no final de cada mês. Perante uma situação normal

devem existir no máximo 12 fechos relativos a cada mês ao longo de um ano. No entanto, o consumidor

pode requisitar um fecho a qualquer momento, podendo assim existir vários relativos ao mesmo mês.

Em memória existem sempre no máximo 12 fechos ordenados por ordem cronológica numa FIFO.

Enquanto que no registo periódico os valores relativos às medidas ocupavam 16 bits, no fecho de

facturação ocupam 32, isto deve-se ao facto de os valores acumulados ultrapassarem o máximo valor

que é possível representar com 16 bits. A entrada status já não é necessária, mas incluí-se agora

uma nova entrada denominada CRC [27], trata-se de uma prevenção contra possíveis tentativas de

fraude, sendo também utilizada para garantir que não houve nenhuma falha ao escrever na memória. O

27

Page 48: Tese 10,3 MB

Tabela 3.5: Fecho de Facturação (kWh).

Bits Ocupados

Marca Temporal 32

Energia Aparente 32

Energia Activa Consumida 32

Energia Activa Fornecida 32

Energia Reactiva Consumida 32

Energia Reactiva Fornecida 32

Quadrante 1 32

Quadrante 2 32

Quadrante 3 32

Quadrante 4 32

Ponta (Valor máximo da activa consumida) 32

CRC 8

protocolo CRC utilizado é o DOW [28] e a sua implementação descreve-se ao pormenor no Capítulo 4.

3.3.3 Registo Histórico

Para além dos dois tipos de registos já mencionados, existe ainda mais um registo em memória, o

registo histórico. Este contém os valores acumulados das medidas desde o inicio do funcionamento do

contador. Na Tabela 3.6 descreve-se a constituição do registo histórico.

Tabela 3.6: Registo Histórico (kWh).

Bits Ocupados

Energia Aparente 32

Energia Activa Consumida 32

Energia Activa Fornecida 32

Energia Reactiva Consumida 32

Energia Reactiva Fornecida 32

Quadrante 1 32

Quadrante 2 32

Quadrante 3 32

Quadrante 4 32

CRC 8

O tamanho total do Registo Histórico é de 296 bits e só existe um. Deixa de ser necessário registar

28

Page 49: Tese 10,3 MB

o valor de ponta e a estampa temporal, tudo o resto é idêntico aos outros registos e 32 bits continuam

a ser suficientes para representar os valores das medidas.

3.3.4 Distribuição dos dados na memória

Por norma, tanto os registos periódicos como os registos de fecho de facturação devem ser mantidos

em memória durante um ano, sabendo isso e que os Fechos de Facturação são 12 e o registo histórico

apenas um, pode-se calcular o tamanho necessário da memória Flash:

Registo Periódico × 4 × 24 horas × 366 dias +

Fecho de Facturação × 12 + Registo Histórico

= 18,556,424 bits. (3.5)

de onde se conclui que a memória deverá ter um tamanho superior a 19 Mbit. Uma vez que as me-

mórias disponíveis no mercado são de 16 ou 32 Mbit, escolheu-se a memória M25P32 [29] da Micron,

esta tem a capacidade de 32 Mbit e pode no máximo ser escrita/apagada 100,000 vezes na mesma

posição.

A memória encontra-se organizada em 64 sectores, cada um dos quais contém 256 páginas com 256

bytes, dando um total de 16,384 páginas ou 4,194,304 bytes [29]. As escritas e leituras são feitas byte

a byte enquanto que a instrução de apagar pode apenas ser feita por sector ou por completo.

A memória é acedida através do protocolo de comunicação SPI, que é implementado no microcon-

trolador internamente através de um dos módulos USART. A velocidade máxima de comunicação da

memória é de 75 MHz, no entanto o módulo USART do microcontrolador está limitado à sua máxima

frequência de funcionamento (8 MHz).

Cada operação sobre a memória requer primeiro o envio do comando write enable, isto torna as ope-

rações sobre a memória num processo de dois passos, reduzindo as hipóteses de serem enviadas

instruções por engano. A operação de leitura requer que seja enviado o código de instrução seguido

de três bytes que designam o endereço da posição a ler, este endereço é incrementado de forma au-

tomática uma vez lido o seu valor, desta forma é possível obter toda a informação contida na memória

com apenas uma operação de leitura [29]. A memória flash utilizada é do tipo NAND, o que implica

que as posições por escrever detêm o valor lógico 1. A operação de escrita vai trocar para zero os

bits conforme a informação a ser escrita. É importante notar que uma operação de escrita não apaga

a informação anteriormente contida na memória, levando apenas à sobreposição de dados, é assim

necessário apagar a informação da memória antes de escrever novamente. A operação de escrita é

feita enviando o código de instrução, os três bytes do endereço onde se pretende começar a escrever,

29

Page 50: Tese 10,3 MB

os dados a serem escritos e o tamanho dos dados. Os dados são escritos em memória de forma se-

quencial e é possível escrever no máximo 256 bytes numa única operação de escrita.

A memória é apagada por sector, para efectuar esta operação envia-se o código de instrução e os

três bytes de endereço, para apagar um determinado sector pode ser enviado qualquer endereço nele

contido. Assim é preciso ter em conta a diversidade dos dados armazenados na memória e organizá-los

em sectores diferentes para que haja uma maior liberdade em re-escrevê-los. A Figura 3.10 representa

o diagrama da distribuição dos dados na memória.

4 MBReservado para dados

do sistema

Registo Histórico

Registos Periódicos

Fechos de Facturação

512 kB

0x000000

0x080000

0x090000

512 kB

0x0A0000

20 MB

0x400000

Memória não utilizada

0x320000

7 MB

Figura 3.10: Organização da memória.

Os diferentes tipos de registo distribuem-se pela memória em sectores diferentes, para não haver

conflitos quando é necessário apagar blocos de memória. Os registos periódicos são escritos de forma

sequencial na memória ao longo de um ano, ao fim do qual são todos apagados para dar lugar aos do

ano seguinte. Na eventualidade de uma falha de alimentação o sistema é mantido em funcionamento

em modo de baixo consumo mas pára de fazer medições, retomando o funcionamento normal quando

o nível de energia for restaurado. Um exemplo da escrita na memória em caso de falha de alimentação

está representado na Figura 3.11.

A falha de alimentação ocorre entre as 10:20 e as 10:40, levando a que nesse período não sejam

efectuadas medições. As medidas efectuadas entre as 10:15 e as 10:20 são mantidas em memória no

30

Page 51: Tese 10,3 MB

09:55 11:05

10:00

Registo periódico.

10:15

Registo periódico.

10:20 - 10:40

Operação embaixo consumo.

10:20

Falha de energia.

10:40

Restauro donível de energia.

10:45

Registo periódico.

11:00

Registo periódico.

10:00 10:15

10:00 - 10:15

Operação normal.

10:20 10:40 10:45

10:45 - 11:00

Operação normal.

11:00

Figura 3.11: Registo de dados na memória em caso de falha de alimentação.

microcontrolador. Não se perdem porque o sistema não é desligado, apenas se encontra em funciona-

mento de baixo consumo. A partir das 10:40 o funcionamento do sistema é regularizado e continua a

ser medida energia, a qual é acrescentada às medições do período das 10:15 às 10:20 e registada às

10:45. O registo efectuado nesse minuto tem o bit do seu campo status a indicar a falha de alimentação,

desta forma mantém-se a sequência de 15 minutos entre os diversos registos.

3.4 Mostrador LCD

O sistema contém um mostrador LCD com três linhas de dezasseis caracteres. Este ecrã permite

que seja visualizado o menu principal do contador quando este é solicitado, e fora esta operação o ecrã

é desligado para poupar energia. A comunicação com o LCD é feita através do protocolo I2C, o qual

utiliza três sinais, relógio, dados e reset (SCL, SDA e RST respectivamente); os quais se geram a partir

de terminais genéricos de entrada e saída do microcontrolador.

3.4.1 Menu principal

O menu principal é definido de forma normalizada para os contadores de energia eléctrica. Este é

constituído por uma fase de arranque, outra de rotatividade automática e outra de menus interactivos. É

possível assim visualizar a data e hora actuais, bem como valores instantâneos de potência e energia,

valores acumulados, tarifas em curso e outras informações. Para implementar este menu utilizam-se

os dois interruptores principais do contador como forma a controlar a navegação entre os diversos

menus. Utilizam-se apenas as duas primeiras linhas do LCD, deixando a terceira livre para serem

31

Page 52: Tese 10,3 MB

mostradas informações distintas como a hora actual. Na Figura 3.12 está representado o diagrama de

funcionamento do menu principal.

O ecrã LCD é ligado quando o consumidor prime o interruptor S1, de onde surge o menu de arran-

que. Após um número pré-definido de segundos, começam a passar no ecrã os menus rotativos, estes

apresentam os valores de energia de maior relevância bem como o período tarifário em que se encontra

o sistema, a data e a hora actuais. Ao premir o interruptor S1 em qualquer posição do menu rotativo

são lançados os menus de primeiro nível, os quais vão alternando sendo ainda possível avançar para

o próximo menu dentro do mesmo nível através do interruptor S2. O sub-menu de segundo nível é

constituído por seis menus diferentes, estes podem ser acedidos premindo o interruptor S1 no menu

correspondente de primeiro nível. Uma vez atingido o final da navegação dos menus, o sistema desliga

o ecrã LCD.

3.4.2 Tarifários

O preço aplicado ao serviço de fornecimento de energia eléctrica encontra-se tarifado. Os custos de

fornecimento de energia eléctrica variam ao longo do dia, semana e sazonalmente [30], durante esses

mesmos períodos variam também os níveis de energia requisitada da rede pelos diversos consumido-

res. Quando em determinadas horas do dia a procura de energia é tal que excede a actual capacidade

óptima da rede, os fornecedores terão custos extra para atender ao pedido, de forma semelhante nas

horas de baixo consumo os lucros que os fornecedores obteriam, fosse a tarifa sempre a mesma, iriam

ser bastante reduzidos. Na prática o que se faz é baixar os preços nestas horas e equilibrar a carga,

reduzindo assim os custos da hora de ponta.

Como forma de melhorar a rede de distribuição e consumo de energia eléctrica, mantendo a quali-

dade de energia na rede e atendendo com um número reduzido de falhas aos pedidos dos consumido-

res, introduzem-se tarifas horárias, diárias, semanais e sazonais [30]. Neste trabalho introduziram-se

tarifas horárias, semanais e sazonais, tratando todos os dias da semana ao longo de uma estação de

igual forma. Tendo em conta que as tabelas de tarifas são actualizadas anualmente, o sistema foi im-

plementado de forma a que seja possível com uma actualização de firmware redefinir os intervalos das

tarifas. Na Tabela 3.7 encontra-se a descrição das tarifas utilizadas.

32

Page 53: Tese 10,3 MB

Efacec

Smartbox

Arranque

Scroll

Sub-Menu – 2º Nível

Versao FW

Versao 1.0

Versao SW

Versao 1.1.0

Data actual

AAAA-MM-DD

Hora e dia

hh:mm:ss SS

Ciclo Hora

C. Semanal

Periodo Tar.

Verao

Em curso

Ponta

Vazio

#######kWh

Ponta

#######kWh

Cheias

#######kWh

Pot_Instant

###.###kVA

Primir S1 em qualquer

posição do Scroll

Pontas

Maximas

Totalizador

Energia

Valores

Historicos

Valores

Servico

Registos

Tarifarios

Sair

Menu – 1º Nível

Valores

Instantaneos

P.Instan A+

###.###kVA

Sair

Energ. Total

#######kWh

Sair

P. Max. A+

###.###kW

Data e Hora

AA-MM-DS hh:mm

Sair

Data

AAAA-MM-DD

Hora e dia

Hh:mm:ss SS

Energ. Total

#######kWh

P. Max. A+

###.### kW

Vazio

#######kWh

Historico

Numero: 1

#######kWh

Ponta

#######kWh

Cheias

Sair

Tensao Instant

###.###V

Corrente Instant

###.###A

Factor Potencia

#.###

Frequencia

##.##Hz

Sair

Vazio

#######kWh

Ponta

#######kWh

Cheias

#######kWh

Sair

Primir S1 em qualquer

posição do Menu

Figura 3.12: Menu principal.

33

Page 54: Tese 10,3 MB

Tabela 3.7: Duração dos períodos horários.

Período de hora legal de inverno Período de hora legal de verão

Horas de ponta: Horas de ponta:

09 h / 10.30 h 10.30 h / 13 h

18 h / 20.30 h 19.30 h / 21 h

Horas de cheia: Horas de cheia:

08 h / 09 h 08 h / 10.30 h

10.30 h / 18 h 13 h / 19.30 h

20.30 h / 22 h 21 h / 22 h

Horas de vazio: Horas de vazio:

22 h / 08 h 22 h / 08 h

3.5 Comunicação externa

Foram implementadas várias interfaces de comunicação com o exterior, como forma de obter dados

das medidas ou alterar algumas das configurações do contador. Os meios utilizados para comunicação

foram porta série através do protocolo RS-232, infravermelhos e desacopladores ópticos. Para além

destes protocolos é ainda possível re-programar o microcontrolador através de comunicação JTAG,

para efeitos de actualização de firmware e software. Com excepção do módulo de infravermelhos, que

se encontra no visor do contador, todas as ligações para comunicação com o contador encontram-

se bloqueadas ao acesso do consumidor, podendo apenas ser acedidos por agentes autorizados do

fornecedor.

3.5.1 Comunicação RS-232

Através de uma porta série de nove terminais implementou-se a comunicação RS-232. Este proto-

colo foi desenvolvido para a interface entre os sinais digitais dos computadores com os sinais analógicos

das linhas de transmissão [31]. A transmissão de dados é feita com palavras de 7 ou 8 bits em duas

linhas, a linha de transmissão (TxD) e a linha de recepção (RxD), as palavras são transmitidas em có-

digo binário ou ASCII. A comunicação pode ser síncrona ou assíncrona, e é full-duplex, isto é, podem

ser recebidos e transmitidos dados em simultâneo.

No caso do sistema desenvolvido, não é possível fazer a ligação directa entre o microcontrolador e

uma porta série pois os níveis de tensão lógica de funcionamento de cada um diferem. O microcon-

trolador assume como valor lógico 0 o nível de tensão aplicada nos seus terminais de DVSS (0 V), e

como valor lógico 1 a tensão aplicada em DVCC ( 3.3 V). Enquanto que o protocolo RS-232 apresenta

o seu nível de tensão lógico 0 entre 3 e 25 V, e o nível lógico 1 entre -3 e -25 V. Desta forma não há

34

Page 55: Tese 10,3 MB

compatibilidade directa entre os dois sistemas, e como tal para realizar a interface entre eles, insere-se

um driver. O circuito integrado MAX3232 [32] da Texas Instruments foi escolhido e utilizado para este

propósito.

A utilização do protocolo RS-232 no contador serve não só para fazer uma interface com entidades

externas para troca de dados relativos às medidas, mas também para efeitos de calibração do conta-

dor. No microcontrolador utiliza-se um dos módulos USART para implementar a comunicaçao série. a

velocidade de comunicação que se utiliza é 9600 baud com palavras de 8 bits.

3.5.2 Comunicação por infravermelhos

A comunicação por infravermelhos é um módulo bastante utilizado nos contadores de energia eléc-

trica. O seu intuito é tentar que os contadores tenham um tipo de comunicação universal, na prática isto

acaba por não se verificar, devido à enorme diversidade de dispositivos e protocolos de comunicação

utilizados por todo o mundo. A grande vantagem deste tipo de comunicação é a facilidade de leitura

dos dados do contador. Através de uma porta óptica, o agente da entidade reguladora de energia pode

deslocar-se ao local de consumo e obter os dados do contador sem precisar abri-lo.

Neste trabalho é implementada comunicação por infravermelhos utilizando um fotodiodo e um foto-

transistor, são eles o emissor e receptor, respectivamente. Na Figura 3.13 está representado o esquema

de ligações deste módulo de comunicação.

Contador Porta Óptica

Figura 3.13: Módulo de comunicação por Infravermelhos.

Utiliza-se o protocolo USART do microcontrolador para efectuar a comunicação. O dispositivo re-

moto que troca informação com o contador utiliza uma porta óptica, sendo a ligação efectuada com

esta porta encostada ao visor do contador.

35

Page 56: Tese 10,3 MB

3.5.3 Comunicação por desacopladores ópticos

O propósito da utilização de desacopladores ópticos para comunicação remota é essencialmente

o isolamento entre o contador e o dispositivo remoto. Este tipo de isolamento é tipicamente utilizado

quando se faz a interface entre sistemas de alta tensão com sistema de baixa tensão. São dispositivos

que ocupam uma área reduzida da PCB, e permitem isolar também o ruído nas comunicações [33].

Neste trabalho utilizam-se dois desacopladores ópticos, para envio de dados. Recorre-se ao interruptor

do sistema reservado para comunicações para dar inicio à comunicação.

3.6 Comunicação interna

Alguns dos constituintes do sistema comunicam entre si através de protocolos de comunicação

internos. O microcontrolador comunica com o ecrã LCD através do protocolo I2C, e com a memória

Flash através do protocolo SPI.

3.6.1 Protocolo SPI

O protocolo SPI é composto por quatro linhas de transmissão, Serial Clock (SCLK), Master In Slave

Out (MISO), Master Out Slave In (MOSI) e Slave Select (SS), o protocolo define um master que inicia

a comunicação e um slave que apenas responde aos comandos que recebe [34]. Na Figura 3.14 está

representada a ligação entre um master e vários slaves.

Figura 3.14: Esquema de ligação do protocolo SPI.

As grandes vantagens de utilização do protocolo SPI são as elevadas frequências a que este funci-

ona e o facto de não requerer o uso de uma resistência de pull-up. A frequência de funcionamento do

protocolo é de pouca importância neste trabalho, uma vez que a comunicação com a memória é feita

36

Page 57: Tese 10,3 MB

uma vez a cada quinze minutos e o tempo que demora é bastante reduzido (com excepção da rotina

anual de limpeza dos registos). A ausência de resistências de pull-up trazem vantagens uma vez que

reduzem significativamente o consumo de energia. No caso do contador desenvolvido o microcontrola-

dor é o master e a memória flash é o slave.

3.6.2 Protocolo I2C

O protocolo I2C foi concebido como um meio de comunicação de baixo custo e taxas de transmissão

de velocidades, tipicamente 100 kB/s [35]. A sua implementação faz-se através de duas linhas apenas,

são estas a SCL (Serial Clock line) e a SDA (Serial Data line). Na Figura 3.15 está representado o

esquema de ligações do I2C.

Figura 3.15: Esquema de ligação do protocolo I2C.

Assim como no protocolo SPI, também o I2C é caracterizado pela arquitectura master/slave, no en-

tanto neste caso o sistema pode ter mais que um master e a sua vantagem é o facto de dispor apenas

de duas linhas de comunicação, o que no caso do trabalho desenvolvido permitiu que se fosse imple-

mentado no microcontrolador através de terminais digitais genéricos de entrada e saída. O protocolo

I2C foi utilizado apenas para realizar a interface entre o microcontrolador e o ecrã LCD.

37

Page 58: Tese 10,3 MB

3.7 Protecção contra fraudes

Nos dias de hoje o roubo de energia eléctrica é um problema a nível mundial. Os consumidores

tentam manipular os contadores de energia, fazendo-os parar, registar valores inferiores aos reais ou

até mesmo desviar a energia do contador, conseguindo efectivamente consumir energia sem pagar por

ela [36]. As técnicas utilizadas para efeitos de fraude são bastantes, dependendo do tipo de contador

e da região do mundo onde este será utilizado. Neste trabalho foram implementadas medidas de

protecção contra alguns desses métodos.

3.7.1 Abertura da caixa

A caixa utilizada neste contador apresenta a possibilidade de ser completamente selada e para

além disso, a régua de bornes que faz a interface entre os sinais a medir e o contador tem uma tampa

que ao ser colocada pressiona um mecanismo até junto da PCB. Tirando partido deste mecanismo,

introduziu-se um quarto interruptor no sistema, o qual é pressionado quando a caixa é selada. Este

mantém-se sempre pressionado e uma vez que a caixa seja aberta é lançada uma interrupção que

indica ao microcontrolador uma tentativa de fraude por abertura da caixa.

3.7.2 Interferências Electromagnéticas

O contador utiliza transformadores de corrente para medir os sinais de corrente, estes são tipica-

mente sensíveis a campos magnéticos. A tipica fraude que se aplica nestes casos é a utilização de

um íman forte que satura o núcleo dos transformadores levando a uma distorção do fluxo magnético de

tal forma que a medição apresenta erros bastante consideráveis, consequentemente a corrente con-

sumida não é totalmente medida e não é facturada [36]. A solução tipica para este tipo de fraude é

blindar os transformadores, outra é utilizar a bobina de Rogowski, a qual é bastante imune a interfe-

rências electromagnéticas, a terceira e a qual foi implementada é introduzir no sistema um sensor de

campo magnético que é activado na presença de um campo magnético forte e proceder com o registo

da tentativa de fraude.

38

Page 59: Tese 10,3 MB

3.8 Bateria e circuito de carregamento

Um contador de energia eléctrica cuja alimentação depende da energia fornecida pela rede deve

apresentar protecções contra a eventualidade de uma falha energética. Para tal implementaram-se dois

métodos: monitorização do nível de tensão da fonte de alimentação e uma bateria com carregador. O

diagrama de blocos da bateria com carregador está representado na Figura 3.16.

Microcontroladore periféricos

Q1

BQ24070

IN OUT

BAT

Q2

Regulador de Tensão 3.3 V

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Neutro

FonteAC/DC

9V

Bateria de Iões de Lítio3.7 V / 750 mAh

Figura 3.16: Fonte de alimentação com bateria.

A gestão de energia é feita através do circuito integrado BQ24070 [37] da Texas Instruments, o qual

é colocado entre a fonte de alimentação e o sistema. Este circuito integrado faz a gestão de energia

do sistema e carrega a bateria quando necessário. Se a bateria estiver carregada e a fonte estiver em

funcionamento normal, a alimentação do sistema é feita pela fonte, mantendo a bateria em stand by.

Quando há uma falha de energia o sistema é de imediato alimentado pela bateria, e com a restituição

da energia da rede a bateria é recarregada.

Para que seja exigido o mínimo da bateria, o sistema dispõe ainda de um modo de funcionamento

em baixo consumo. O microcontrolador efectua uma monitorização contínua do nível de tensão da fonte

e se este baixar de um certo valor, é accionado o modo de funcionamento a baixo consumo, o qual inibe

todas as funcionalidades do sistema com excepção do RTC e da detecção do nível de tensão na fonte,

pois é através deste que o funcionamento normal do sistema é restituído.

39

Page 60: Tese 10,3 MB

40

Page 61: Tese 10,3 MB

4Rotinas

41

Page 62: Tese 10,3 MB

Neste capítulo descrevem-se todos os algoritmos concebidos para o contador de energia. São eles

os algoritmos de segundo plano e primeiro plano, os quais constituem o funcionamento do sistema e

que por sua vez incluem os sub-algoritmos RTC, geração de impulsos nos LED’s, acessos à memória,

menu principal e comunicação remota.

A implementação dos algoritmos tem como base as aplicações de implementação de contadores

trifásicos disponibilizadas pela Texas Instruments para os dispositivos MSP430 [24]. Recorre-se ainda

a vários dos algoritmos da "MSP430 Energy Library" [38] para implementar as rotinas de acumulação

de valores de tensão e corrente, as quais são executadas dentro de interrupções e como tal devem

executar o mais rapidamente possível, e para implementação de grande parte do processamento dos

sinais (obtenção dos valores de energia activa, reactiva, aparente, frequência e factor de potência).

A estratégia de medição de energia implementada encontra-se dividida em duas partes principais,

o processo de segundo plano e o processo de primeiro plano. O processo de segundo plano recorre a

um temporizador (Timer ) do microcontrolador para iniciar a aquisição dos ADC’s e obter as amostras

de tensão e corrente para cada fase, procedendo posteriormente à sua acumulação [24]. Quando um

determinado número de amostras é atingido (neste caso amostras correspondentes a um segundo), o

processo de primeiro plano é notificado. Este por sua vez procede aos cálculos de tensão e corrente

eficazes, potência activa e reactiva em cada fase bem como a frequência dos sinais e factor de potência.

4.1 Processo de segundo plano

A aquisição dos sinais analógicos da rede é uma actividade que deve ser atendida com alta priori-

dade e as operações realizadas neste processo devem ser o mais curtas possível para evitar que se

percam amostras e para que se alcance um ritmo de aquisição o mais elevado possível. Para realizar

o algoritmo de aquisição foram utilizadas duas interrupções comandadas por dois temporizadores. O

temporizador A1 tem como propósito activar a aquisição dos ADC’s, enquanto que o temporizador A0

tem como propósito processar os dados obtidos dos ADC’s, multiplicá-los entre eles e acumulá-los.

O processo de segundo plano não é mais que a rotina de interrupção do temporizador A0, a qual se

descreve no fluxograma da Figura 4.1.

Este processo efectua a remoção da componente DC presente nos sinais. Identifica qual o andar

de amplificação de corrente que se deve utilizar (caso o mais alto venha saturado, utiliza-se o primeiro)

e efectua o processamento inicial das amostras, o qual se traduz na multiplicação das amostras de

cada sinal entre si, e na multiplicação de amostras dos sinais de tensão com amostras dos sinais de

corrente em cada fase papa obtenção da potência instantânea. Os valores de cada multiplicação são

42

Page 63: Tese 10,3 MB

Interrupção Timer A0

Ler os valores de tensão e corrente para as três fases

Para cada fase:- Remover sinal DC

- Multiplicar as amostras e acumular os resultados

Valores acumulados durante um segundo?

Todas as fases completas?

Guardar valores e notificar o processo de primeiro plano

RETI

Sim

Não

Sim

Não

Figura 4.1: Fluxograma do processo de segundo plano.

acumulados e posteriormente processados no processo de primeiro plano.

É também no processo de segundo plano que se faz a gestão dos LED’s indicadores do consumo

de energia, monitorização da alimentação do sistema, gestão dos interruptores e detecção do inicio de

comunicações com o exterior. O sistema deve responder de imediato a qualquer tipo de comunicação

que seja solicitada, bem como monitorizar a alimentação e os interruptores. Estes acontecimentos são

tratados no processo de primeiro plano, utilizando o processo de segundo plano como intermediário.

43

Page 64: Tese 10,3 MB

4.2 Processo de primeiro plano

O processo de segundo plano efectua o processamento inicial das amostras e notifica o processo de

primeiro plano. Este por sua vez realiza o restante processamento para obter os valores instantâneos,

energia activa, reactiva e aparente, factor de potência e frequência, utilizando os factores de escala

obtidos durante a calibração. O processo de primeiro plano representa a principal rotina do sistema, a

qual configura os respectivos módulos do microcontrolador, e corre de forma contínua de acordo como

fluxograma representado na Figura 4.2.

Início

Inicialização dos portos, timers, SPI, USART, ADC’s e LCD

While(1)

Inibir Watchdog Timer durante 1 segundo

Modo de funcionamento

normal?

Cálculos dos valores de energia acumulados na interrupção do Timer A

Actividades de baixa prioridade (menu, comunicações, etc)

Novos valores acumulados?

Sim

Não

Sim

NãoNivel de tensão na fonte restituído?

Monitorizar a fonte de alimentação

Sim

Não

Figura 4.2: Fluxograma do processo de primeiro plano.

44

Page 65: Tese 10,3 MB

É também no processo de primeiro plano que são feitas as escritas para o ecrã LCD, os acessos à

memória e as comunicações externas, estas são entendidas como actividades de baixa prioridade.

4.3 Eliminar a componente DC dos sinais

A componente DC que se introduz nos sinais de tensão e corrente no condicionamento de sinal

deve ser removida. O método utilizado para tal é um filtro IIR passa baixo de um único pólo obtido da

"MSP430 Energy Library" [38]. Este é o tipo de filtro digital ideal para o sistema pois foi concebido para

oferecer um equilíbrio entre velocidade de processamento e eficiência na remoção da componente DC

dos sinais.

O filtro é aplicado aos sinais no processo de segundo plano, sendo esta a primeira operação aplicada

às amostras, mesmo antes da correcção dos atrasos de fase.

4.4 Atrasos de fase

Ao utilizar os ADC’s internos do microcontrolador para adquirir os diversos sinais, obtém-se um

atrasos de amostra para amostra, já que estes ADC’s têm uma arquitectura não simultânea. Para

além destes atrasos, para os sinais de corrente, há ainda uma atraso imposto pelos transformadores

de corrente (o que se deve ao facto dos transformadores não serem ideais), ao qual se acrescenta a

oposição de fase nos dois andares de amplificação de corrente. O atraso mais simples de compensar

é o imposto pelos OPAMP’s, o que se faz simplesmente por negar o valor da amostra, se esta vier do

primeiro andar de amplificação, caso contrário não é necessário realizar nenhuma operação extra pois

os sinais são atrasados 180o duas vezes.

As correcções dos atrasos impostos pelo sistema de aquisição implementado bem como o atraso

dos transformadores de corrente [17] dependem da resolução de fase do sistema. Uma vez que a

frequência de amostragem atingida é de 1 kHz, para um sinal de 50 Hz cada período é representado

por

famostragem

fsinal= 20 (4.1)

de onde se obtém uma resolução de fase de

360

20= 18. (4.2)

Seria apenas possível corrigir os atrasos de fase do sistema de aquisição e dos transformadores

de corrente se a resolução de fase do sistema fosse um múltiplo desses atrasos. Os transformadores

de corrente atrasam os sinais em 4,22 [17] e os atrasos entre amostras dos ADC’s são de cerca de

45

Page 66: Tese 10,3 MB

0,15 [22]. Com o sistema desenvolvido não é possível corrigir nenhum destes atrasos recorrendo

apenas às amostras.

4.5 Factores de escala

Os factores de escala são os valores através dos quais se obtêm os valores originais dos sinais

medidos, isto é, tanto os sinais de tensão como os de corrente são reduzidos para um valor proporci-

onal ao original para serem compatíveis com a gama dinâmica dos ADC’s. Os factores de escala são

as constantes de proporcionalidade que se usam para obter os sinais originais. No sistema desenvol-

vido definiram-se valores por defeito para os factores de escala, os quais são constantes e mantidos

numa zona restrita da memória do microcontrolador. Estes valores são definidos na operação de cali-

bração, onde se efectuam várias medidas simultâneas com um contador já calibrado e com o contador

por calibrar. Os valores são inseridos no microcontrolador através da primeira actualização de firmware.

São quatro os tipos de factores de escala utilizados [24]. Existem os de tensão eficaz

VRMS = Factorescala

√√√√√ N∑n=1

v2[n]

N. (4.3)

de corrente eficaz

IRMS = Factorescala

√√√√√ N∑n=1

i2[n]

N. (4.4)

de potência activa

Pactiva,total =

3∑ph=1

FactorescalaN∑

n=1vph[n] × iph[n]

N

. (4.5)

e de potência reactiva

Preactiva,total =

3∑ph=1

FactorescalaN∑

n=1vph(90)[n] × iph[n]

N

. (4.6)

onde ph é o número da fase e N é o número de amostras. A energia é obtida da potência através

de

Energiaconsumida = Pactiva ×N (4.7)

46

Page 67: Tese 10,3 MB

Os cálculos que recorrem aos factores de escala requerem um maior processamento e como tal

são demorados (do ponto de vista do ritmo de aquisição e acumulação de valores), então para evitar

conflitos e incoerências no sistema, todo este processamento é efectuado no processo de primeiro

plano. O sistema foi concebido para fazer este tipo de cálculos apenas uma vez a cada segundo, o que

lhe confere tempo suficiente para isso e para outras tarefas de menor prioridade como actualizações

do LCD, escritas para a memória externa e comunicação com elementos exteriores.

4.6 Medição de Frequência

A medição de frequência é feita por interpolação das amostras dos sinais nos cruzamentos com

zero [24]. Na Figura 4.3 está representado o processo de interpolação linear que se utiliza.

noise corrupted samples

good samples

linear interpolation

Software Implementation www.ti.com

Figure 9. Frequency Measurement

Since noise spikes can also cause errors, therefore, the rate of change check to filter out the possibleerroneous signals is used and make sure that the two points interpolated from are genuine zero crossingpoints. For example, if you have two negative samples, a noise spike can make one of them positive andtherefore making the negative and positive pair looks as if there is a zero crossing.

The resultant cycle to cycle timing goes through a weak low pass filter to further smooth out cycle to cyclevariations. This results in a stable and accurate frequency measurement tolerant of noise.

4.3.4 LED Pulse GenerationIn electricity meters, the energy consumed is normally measured in fraction of Kilo Watt Hour (KWh)pulses. This information can be used to accurately calibrate any meter or to report measurement duringnormal operation. In order to serve both these tasks efficiently, the microcontroller has to accuratelygenerate and record the number of these pulses. It is a general requirement to generate these pulses withrelatively little jitter. Although, time jitters are not an indication of bad accuracy, as long as the jitter isaveraged out it would give a negative indication on the overall accuracy of the meter.

The average power to generate the energy pulses is used. The average power (calculated by theforeground process) is accumulated every ΣΔ interrupt. This is equivalent to converting it to energy. Oncethe accumulated energy crosses a threshold, a pulse is generated. The amount of energy above thisthreshold is kept and new energy amount is added on top of it in the next interrupt cycle. Since theaverage power tends to be a stable value, this way of generating energy pulses is very steady and free ofjitter.

The threshold determines the energy “tick” specified by the power company and is a constant. Forexample, this can be in KWh. In most meters, the pulses per KWh decide this energy tick. For example inthis application, the number of pulses generated per KWh is set to 1600 for active and reactive energies.The energy “tick” in this case is 1KWh or 1600. Energy pulses are generated and also indicated via LEDson the board. Port pins are toggled for the pulses with control over the pulse width for each pulse.Figure 10 shows the flow diagram for pulse generation.

12 Implementation of a Single-Phase Electronic Watt-Hour Meter Using the SLAA517–May 2012MSP430F6736 Submit Documentation Feedback

Copyright © 2012, Texas Instruments Incorporated

Figura 4.3: Medição de frequência [24].

Amostras corrompidas por ruído podem provocar erros na medição de frequência. Por exemplo, se

para duas amostras negativas, uma delas for afectada por um pico de ruído que a leve a ficar positiva,

este par de amostras será entendido como um cruzamento com zero. Para evitar este problema o

número de amostras que cruzam zero, é calculado e filtrado utilizando um filtro IIR de um pólo o qual

elimina as variações entre os ciclos medidos. Esta aproximação resulta numa medição de frequência

exacta e tolerante a ruído [24].

A medição de frequência é feita de forma independente para cada fase e utilizam-se apenas as

amostras dos sinais de tensão. Os sinais de corrente, para além de apresentarem diferentes alcances,

podem apresentar um elevado nível de distorção ou nem estarem presentes, o que viria a causar

consideráveis variações na medição de frequência.

47

Page 68: Tese 10,3 MB

4.7 Watchdog

O cão de guarda ou Watchdog é um temporizador (Timer ) cujo propósito é restituir o funcionamento

normal do sistema em caso de falha interna [35]. A rotina de interrupção do Watchdog é configurada

no arranque do sistema para ser executada ao fim de um determinado período, este período deve ser

longo o suficiente para permitir ao sistema realizar as suas operações e voltar ao inicio realizando a

reconfiguração do Watchdog. Caso suceda uma falha interna que leve o sistema a ficar bloqueado

em alguma das suas operações, não será efectuada a reconfiguração do Watchdog e nesse caso é

executada a sua rotina de interrupção a qual efectua o restauro do sistema de volta ao estado inicial.

No caso do contador trifásico o Watchdog vem substituir um interruptor de reset. Este é configurado

no arranque do sistema para ser executado a cada segundo e ao longo do funcionamento do sistema,

nas rotinas principais, procede-se à reconfiguração do Watchdog. Estas rotinas são executadas vá-

rias vezes ao longo de um segundo e como tal garante-se que apenas numa situação de bloqueio o

Watchdog intervem.

4.8 Real Time Clock (RTC)

Qualquer aplicação de medição de energia requer uma elevada exactidão do tempo ao qual as me-

didas se referem, assim deve utilizar-se um RTC com uma exactidão tão alta quanto possível. Nos

microcontroladores MSP430 é possível implementar um RTC através de um temporizador utilizando

um cristal de quartz de 32.768 kHz, o qual apresenta um erro máximo de ± 10 ppm. Outra solução

seria introduzir um circuito integrado que implementa o RTC e realizar a interface entre este e o micro-

controlador. Neste caso escolheu-se fazer o RTC de forma interna e utiliza-se um temporizador do tipo

Basic Timer do microcontrolador. O funcionamento da rotina de interrupção deste temporizador está

representado no fluxograma da Figura 4.4.

O Basic Timer é configurado para ser executado a cada segundo e começa por verificar o check-

sum do RTC, caso este não esteja correcto, nada é actualizado. Caso contrário incrementa-se de um

segundo ao valor actual da data, e de acordo com as modificações accionam-se as respectivas flags

para actividades periódicas. A cada quinze minutos é enviado um registo periódico para a memória

flash externa, a cada mês é enviado um registo de fecho de facturação e a cada ano são limpos os

sectores de memória referentes aos registos periódicos.

48

Page 69: Tese 10,3 MB

Interrupção Basic Timer

RETI

Checksum OK?

Actualizar RTC

Configurar flags de actividades periódicas

Sim

Não

Figura 4.4: Fluxograma do funcionamento do RTC.

4.9 Geração de impulsos nos LED’s

A utilização de LED’s indicativos do consumo de energia é uma funcionalidade que é fornecida prin-

cipalmente por razões históricas, derivada dos contadores electromecânicos que usavam um motor cujo

rotor é um disco de alumínio e girava a uma velocidade proporcional à energia consumida. O simples

piscar de um LED não necessita ser efectuado como uma operação de alta prioridade, no entanto deve

existir no sistema um indicador do consumo energético que deixe transparecer a performance do con-

tador, pois geralmente é este o primeiro elemento a ter em conta para avaliar o contador. São utilizados

três LED’s, um para cada tipo de energia (kWh e kVARh), cuja geração de impulsos se descreve no

fluxograma da Figura 4.5.

Como se pode verificar através do fluxograma, os impulsos são gerados dentro da própria rotina de

interrupção do temporizador A0, através de um acumulador de energia auxiliar, o que proporciona uma

grande exactidão, pois os impulsos estão atrasados de poucas centenas de micro segundos em relação

ao momento exacto em que deveriam ser efectuados. O algoritmo implementado usa como referência

o valor de 1 kWh para gerar cada impulso, no entanto este valor é facilmente configurado através de

uma actualização de firmware para outro valor definido pelo fornecedor de energia.

49

Page 70: Tese 10,3 MB

Interrupção Timer A0

Energia acumulada > 1 kWh?

Acumular energia activa consumida

Próximo passo

Remover 1 kWh do acumulador

Gerar um impulso no LED

Sim

Não

Figura 4.5: Geração de impulsos nos LED’s.

4.10 Acessos à memória

Ao longo do funcionamento do sistema são feitos acessos à memória de forma periódica para escrita

de valores, as leituras são feitas apenas durante a comunicação com elementos externos.

A memória Flash utilizada é dotada de protecção contra escrita, esta funcionalidade é utilizada

como uma medida de segurança contra acessos indevidos à memória. A protecção faz-se através de

um terminal de entrada digital da memória(Write Protect), este é controlado por um pino genérico de

entrada e saída do microcontrolador. O modo de protecção contra escrita é desactivado ao iniciar um

acesso à memória e activado depois de finalizado esse acesso.

50

Page 71: Tese 10,3 MB

4.10.1 Marca Temporal

À excepção do registo histórico, todos os outros devem ser devidamente identificados com uma

marca temporal. Esta representa o instante em que o registo foi escrito para a memória, sendo obtida

do RTC implementado e representada sob a forma de valor absoluto no formato UTC [39]. A utilização

deste formato permite que a marca temporal ocupe apenas 4 bytes na memória e facilita as diversas

conversões entre formatos que são feitas recorrendo às bibliotecas presentes no compilador utilizado.

O formato UTC é universal e representa o número de segundos desde 1 de Janeiro de 1970. Qualquer

compilador de C actual inclui bibliotecas que permitem a conversão para este tipo de dados.

4.10.2 Cyclic Redundancy Check (CRC)

O CRC é um método de detecção de erros geralmente utilizado em comunicações digitais e dispo-

sitivos de armazenamento de dados [27]. Um CRC é um código que é gerado segundo uma fórmula

matemática e utilizando os valores dos diversos campos presentes num bloco de informação. É geral-

mente utilizado para detectar erros quando são efectuadas trocas de informação entre duas entidades

distintas num sistema.

No sistema desenvolvido o propósito de utilização do CRC é garantir que não há erros nos dados

trocados entre o microcontrolador e a memória. O processo de geração de um CRC é relativamente

rápido, no entanto caso seja detectado um erro na escrita de dados para a memória, deve-se re-

escrever o registo onde se detectou o erro. Dado o facto que a memória não pode ser re-escrita sem

antes ser apagada e que apenas se pode apagar um sector de cada vez, o processo de verificação

de erros na escrita pode revelar-se um processo bastante demorado e atrasar o normal funcionamento

do sistema. Para evitar este problema, escolhe-se utilizar o CRC apenas nos registos de fecho de

facturação e no registo histórico.

O tipo de CRC que se utiliza é o Dallas One-Wire (DOW) [28] de 8 bits. Este é implementado através

da tabela de 256 valores constantes, utilizada consecutivamente para cada byte presente nos registos.

O resultado final é um CRC único referente aos dados do registo para o qual foi gerado.

51

Page 72: Tese 10,3 MB

4.10.3 Escritas na memória

As escritas na memória são feitas de forma diferente para cada tipo de registo, no caso dos registos

periódicos estas devem ser rápidas e não são efectuadas quaisquer verificações de erros de escrita.

No fluxograma da Figura 4.6 está representada a escrita dos registos periódicos em memória.

Passou um minuto

Minuto actual é múltiplo de 15?

Fim

Gerar registo periódico

Escrevê-lo para a memória Flash

Actualizar indices de escrita

Sim

Não

Figura 4.6: Escrita de um registo periódico em memória.

A escrita dos registos de fecho de facturação e do registo histórico são feitas utilizando o CRC, como

tal implementou-se um algoritmo que reduz as probabilidades de erro na escrita destes dois tipos de

registo. O funcionamento desse algoritmo está representado no fluxograma da Figura 4.7.

Tal como no caso dos registos periódicos, um registo é gerado e escrito para a memória. De seguida

é lido e testa-se o seu CRC, no caso de este ser inválido o registo deve voltar a ser escrito para a

memória, mas como a memória só pode ser escrita depois de apagada, todos os valores presentes no

sector são lidos, apaga-se esse sector e é então repetida a escrita, voltando a ler os registos e testar

todos os CRC, repetindo o processo caso algum CRC seja inválido.

52

Page 73: Tese 10,3 MB

Inicio

Fim

Gerar registo e escrevê-lo para a memória

Ler o registo que acabou de ser escrito gerar de novo o CRC e

comparar com o CRC do registo

Ler todos os outros registos presentes no sector

CRC inválido?

Escrever todos os registos para a memória e voltar a lê-los

Apagar o sector

Algum CRC inválido?

Sim

Não

Não

Sim

Figura 4.7: Escrita de registos com CRC em memória.

4.10.4 Leituras da memória

As leituras da memória à semelhança das escritas são feitas de forma diferente para os vários tipos

de registo. No caso do registo periódico a leitura é directa e não são testados erros. No caso dos

registos de fecho de facturação e registos históricos, o leitura é feita com maior rigor. A leitura dos

53

Page 74: Tese 10,3 MB

registos de fecho de facturação e histórico da memória descreve-se no fluxograma da Figura 4.8.

Inicio

Fim

Ler o registo da memória

CRC inválido?

Incrementar contador de leituras

Mensagem no LCD: “Erro na leitura da

memória”

Limite de leituras

atingido?

Sim

Sim

Não

Não

Figura 4.8: Leitura de registos com CRC da memória.

Após a leitura do registo, gera-se o CRC e testa-se a sua validade. Em caso de falha o registo é

novamente lido, este processo repete-se até ser atingido um limite de leituras, nessa altura envia-se

uma mensagem de erro para a entidade que requisitou a leitura.

54

Page 75: Tese 10,3 MB

4.11 Menu principal

O menu principal onde podem ser visualizados os diversos valores referentes às medidas, funciona

de forma automática em modo Scroll e pode ainda ser percorrido através de dois interruptores, S1 e

S2. No fluxograma da Figura 4.9 está representado o funcionamento do menu.

Tecla S1 premida

Janela de arranque

Scroll

Tecla S1 premida?

Tecla S1 premida?

Tecla S2 premida?

Menu Avançar janela

Última janela?

Sim

Fim do scroll?

Não

Não

Não

Não

Sim

Fim

Desligar ecrã

Último Menu?

Avançar menu

Não

Sim

Sim

Sim

Sim

Não

Figura 4.9: Fluxograma do controlo dos menus.

55

Page 76: Tese 10,3 MB

4.12 Comunicação Externa

A comunicação externa foi implementada em três módulos de hardware distintos, infravermelhos,

porta série e desacopladores ópticos. No entanto a implementação por software foi feita apenas para a

porta série, por indisponibilidade de módulos de ensaio para os outros dois tipos.

A comunicação é feita utilizando o protocolo ASN.1 [40], o qual realiza a abstração dos dados a

transmitir, permitindo que se possa realizar a interface entre duas entidades independentemente da

codificação dos dados e da linguagem utilizada na sua implementação. O protocolo ASN.1 pode ser

implementado com empacotamento de dados do tipo BER (Basic Encoding Rules), CER (Canonical

Encoding Rules) ou DER (Distinguished Encoding Rules) [41]. O empacotamento do tipo BER é geral,

possibilitando diversas formas de empacotamento de dados, enquanto que o CER e o DER são restritos

ao empacotamento que definem. No caso do projecto desenvolvido, uma vez que se pretende uma

comunicação mais modular, optou-se pela utilização do BER. No Anexo D apresenta-se a descrição da

implementação realizada.

56

Page 77: Tese 10,3 MB

5Resultados Preliminares

57

Page 78: Tese 10,3 MB

Neste capítulo apresentam-se os resultados de diversos testes efectuados ao sistema desenvolvido.

São estes os testes aos circuitos analógicos, fonte de alimentação e circuitos de condicionamento de

sinal de entrada, e os testes dos circuitos digitais durante medições de energia.

5.1 Fonte de Alimentação

A fonte de alimentação do sistema é obtida da rede trifásica, e deve ser capaz de alimentar o sistema

de forma contínua dentro de uma gama de correntes até 80 mA. Realizaram-se testes a diversas cargas

e determinou-se que o limite de corrente que a fonte fornece é de cerca de 82,5 mA. A norma IEC [2]

que se considera no desenvolvimento do contador, especifica um consumo máximo de 2 W por fase,

ou seja, o contador pode no máximo consumir 6 W. O que se pretende é um sistema de baixo consumo

e como tal o sistema requer muito menos que os 6 W. Sendo P a potência dissipada pelo contador, o

consumo máximo é dado por P = 3.3V × 82.5mA = 0.27W .

Uma importante característica da fonte é o seu tempo de arranque, o qual determina a maior parte

do tempo de arranque de todo o sistema. Desta forma, para uma carga de 90 Ω obteve-se a análise

transitória representada na Figura 5.1. Os testes à fonte foram obtidos através de um osciloscópio

Agilent DSO-X 2024A.

Figura 5.1: Arranque da fonte de alimentação.

O teste é referente a uma corrente de 37 mA. O sinal de tensão representado na figura é à saída

do regulador de tensão, onde mantém um valor constante de cerca de 3.3 V. Como se pode observar a

fonte demora cerca de 47 ms a estabilizar, e para correntes menores este tempo será mais curto.

58

Page 79: Tese 10,3 MB

Outro teste de extrema importância é o teste de falha energética. Para a mesma carga do teste

anterior, analisou-se a resposta transitória da fonte quando se remove a alimentação depois de um

longo período em funcionamento. O resultado é ilustrado na Figura 5.2.

Figura 5.2: Resposta da fonte a uma falha de energia.

O sinal representado a verde é o nível de tensão antes do regulador de tensão (Vsupply) o qual em

funcionamento normal apresenta o valor de cerca de 9 V. O sinal representado a laranja é o nível de

tensão depois do regulador de tensão Vcc. Como se pode verificar apenas após o valor de Vsupply ter

descido até um valor comparável com a saída do regulador de tensão é que começa a cair Vcc. O

valor de Vsupply é monitorizado e quando se detecta o início da sua descida o sistema desliga todos os

módulos e entra em modo de baixo consumo, no qual a bateria mantém o sistema em funcionamento.

Como se pode observar na Figura 5.2, o tempo desde que a energia falha até a fonte parar de funcionar

é de algumas centenas de milisegundos, o que se deve ao elevado valor do condensador de entrada

do regulador de tensão, e permite ao sistema realizar todas as operações necessárias.

5.2 Condicionamento dos sinais

Realizaram-se testes aos circuitos de condicionamento de sinal implementados, utilizando a rede

trifásica e diferentes cargas. Os resultados obtidos apresentam-se de seguida.

59

Page 80: Tese 10,3 MB

5.2.1 Sensores de tensão

Os sensores de tensão do sistema desenvolvido são circuitos que realizam um divisor resistivo do

nível de tensão de cada fase e acrescentam um offset ao sinal. Realizou-se o teste a estes circuitos

ligando a rede trifásica ao sistema e sem requisitar nenhuma carga à saída. As medidas foram obtidas

através de um osciloscópio Agilent DSO-X 2024A e os resultados são apresentados na Figura 5.3.

Figura 5.3: Condicionamento dos sinais de tensão.

Os sinais representados nos canais 2 (verde), 3 (azul) e 4 (rosa) correspondem aos sensores de

tensão da primeira, segunda e terceira fases, respectivamente. Através da análise do gráfico pode

observar-se que tensão de offset é de aproximadamente 1,65 V e a amplitude dos sinais é de cerca de

600 mV, tal como se esperava.

5.2.2 Sensores de corrente e amplificação

Os sensores de corrente são constituídos por transformadores de corrente1. O sinal de corrente

à saída de cada transformador é convertido para um sinal de tensão proporcional através de uma

resistência ligada aos terminais do transformador. Acrescenta-se o offset através de um sinal DC

proveniente da alimentação do sistema e de seguida amplifica-se o sinal resultante duas vezes.

A referência utilizada no sistema é o terminal neutro da rede trifásica, no entanto, o circuito de con-

dicionamento de corrente não tem referência. Uma vez que as medições no osciloscópio são feitas com

1Os transformadores de corrente utilizados apresentam um rácio de 1:2500.

60

Page 81: Tese 10,3 MB

referência à terra e não havia possibilidade de as fazer em modo diferencial, para obter os resultados

dos circuitos de condicionamento de corrente utilizou-se um sistema de aquisição NI USB-6009 através

da ferramenta LabVIEW R© 2011.

Realizou-se um teste onde se introduziu apenas na terceira fase um aparelho de potência 1800 W.

Com o dispositivo a funcionar na máxima potência, onde se esperam correntes de aproximadamente 8

A eficazes, obtiveram-se os resultados apresentados na Figura 5.4.

Figura 5.4: Condicionamento de correntes de valor elevado.

Apenas pelo gráfico não são perceptíveis as características dos sinais, então recorreu-se à utilização

de algumas das funcionalidades da ferramenta utilizada para obter os valores relevantes à análise dos

sinais. Estes apresentam-se na Tabela 5.1.

Através da análise dos resultados obtidos observa-se uma saturação no segundo andar de ampli-

ficação, esta era de esperar pois a corrente que está a ser medida é elevada. Neste caso a medição

seria feita utilizando o sinal Vhigh com excepção das amostras que estão saturadas. O atraso de fase

entre os sinais deve-se aos dois andares de amplificação envolvidos no circuito, este é determinado na

calibração do sistema.

61

Page 82: Tese 10,3 MB

Tabela 5.1: Valores dos sinais de corrente da Figura 5.4.

Sinal Offset [V] Amplitude [V] Fase []

Saída do TI 1,12 0,027 28,93

Vlow 1,12 0,084 32,17

Vhigh 1,13 1,2 212,7

Realizou-se ainda outro teste aos circuitos de corrente, ligando uma lâmpada de incandescência de

40 W à terceira fase. Os resultados obtidos são apresentados na Figura 5.5 e na Tabela 5.2.

Figura 5.5: Condicionamento de correntes de reduzido valor.

A corrente a ser medida apresenta valores bastante reduzidos quando comparada com a anterior,

e como tal os sinais do circuito de corrente são igualmente pequenos. Neste caso verifica-se a impor-

tância do segundo andar de amplificação, se este não existisse as medições de corrente baixas seriam

bastante prejudicadas pelo ruído. Um consumo energético com valores inferiores aos deste exemplo é

62

Page 83: Tese 10,3 MB

Tabela 5.2: Valores dos sinais de corrente da Figura 5.5.

Sinal Offset [V] Amplitude [mV] Fase []

Saída do TI 1,11 3,51 31,1

Vlow 1,11 5,54 44,29

Vhigh 1,13 60,17 240,71

equiparável a ruído e é negligenciado durante as medições de energia.

É importante notar que os valores de fase apresentados incluem o atraso do sistema de aquisição

utilizado. Efectuou-se um teste ao sistema de aquisição para a mesma frequência de amostragem com

o mesmo sinal nos três canais. O atraso medido entre canais foi de 0,39.

5.3 Consumo do sistema

Pretende-se que o sistema desenvolvido apresente um consumo energético tão reduzido quanto

possível. Para avaliar o consumo do contador foram efectuadas diversas medidas de corrente recor-

rendo a um multímetro digital PROMAX PD-751. Assume-se uma tensão de alimentação de 3.3 V em

todos os periféricos com excepção do circuito de carga da bateria (onde é de aproximadamente 5.5 V).

Os resultados obtidos são apresentados na Tabela 5.3.

Tabela 5.3: Consumo do sistema.

Módulos ligados com o sistema em funcionamento normal Consumo (mA)

Tudo desligado 5,2

LCD 9,3

LCD e LED 1 10,7

LCD, LED 1 e 2 12,2

LCD, LED 1, 2 e 3 15,5

LCD, LED’s e emissor de infravermelhos 22,8

LCD, LED’s, emissor e receptor de infravermelhos 29,6

LCD, LED’s, infravermelhos e desacopladores ópticos 34

LCD, LED’s, infravermelhos, desacopladores ópticos e RS-232 35,2

O modo de funcionamento normal é o típico funcionamento do sistema com o menor número de

periféricos em funcionamento. Os dispositivos que se encontram em funcionamento neste modo são o

microcontrolador, os amplificadores operacionais, o carregador da bateria e a memória flash. Estes dois

63

Page 84: Tese 10,3 MB

últimos encontram-se em standby. As medições foram efectuadas com o sistema em funcionamento

normal e ligando um módulo de cada vez. Através do multímetro monitorizou-se a corrente do sistema

em cada modo de funcionamento.

Pela análise dos dados da Tabela 5.3, concluí-se que o máximo consumo do sistema são 35,2 mA.

No entanto este valor nunca é atingido porque os módulos não podem estar todos em funcionamento

em simultâneo. Uma vez que o valor máximo que a fonte de alimentação proporciona são 82.5 mA, o

sistema funciona dentro desta limitação com bastante margem. Para além dos valores indicados, existe

ainda o carregamento da bateria. Este foi dimensionado para uma corrente máxima de 11 mA através

do circuito descrito na Figura B.18 do Anexo B. O valor de carregamento da bateria foi dimensionado

tendo em conta o facto de não ser necessário um carregamento rápido. Numa implementação futura

onde os requisitos sejam diferentes o carregamento da bateria pode ser redimensionado para correntes

superiores [37] alterando o circuito da Figura B.18. Os LED’s indicativos que se utilizam são diferentes

entre si, e são de cores diferentes. Pode-se reduzir no consumo se forem escolhidos LED’s de mais

baixo consumo e se a corrente que os percorre for limitada com resistências de maior valor.

5.4 Calibração

A calibração é um processo essencial para a performance de qualquer contador, sendo estrita-

mente necessário que todos sejam sujeitos a este processo. Antes de serem calibrados os contadores

apresentam exactidões menos rigorosas, devido a diferenças entre os componentes, exactidão dos

sensores e outros factores. A forma de eliminar esta falha é calibrar os contadores.

O contador que se desenvolveu reduz os sinais de tensão e corrente, recorrendo posteriormente

a factores de escala para recuperar os valores originais dos sinais. Estes factores de escala são pa-

rametrizáveis e podem ser alterados através de uma actualização de firmware. Este método embora

seja simples numa primeira aproximação, apresenta algumas desvantagens se for feito manualmente

e, da mesma forma, dificilmente o contador viria a ter uma exactidão tão rigorosa quanto possibilitam

as suas características. Para além disso, numa produção de contadores em massa o processo de cali-

bração revelar-se-ia bastante demorado. Tirando partido de uma aplicação de calibração da ”MSP430

Energy Library ” [38], implementa-se a calibração do contador desenvolvido, no Anexo E descrevem-se

ao pormenor as potencialidades desta aplicação.

64

Page 85: Tese 10,3 MB

5.5 Menus

No ecrã LCD é possível visualizar os diversos parâmetros do sistema, valores das medidas, data

e hora actuais e períodos de facturação em curso. Os menus dividem-se em vários níveis, sendo o

primeiro um menu automático que exibe alguns dos parâmetros relativos ao actual funcionamento do

contador. Na Figura 5.6 está representado um exemplo deste menu.

Figura 5.6: Janelas do menu automático.

O menu automático é lançado no arranque do sistema ou quando se prime um dos interruptores com

o contador em stand by. Este menu apresenta um atraso entre cada uma das janelas de 3 segundos, e

quando é lançado sem ser interrompido repete-se 3 vezes. Tanto o tempo de espera entre janelas dos

menus, como o número de repetições são parametrizáveis através de uma actualização de firmware.

Ao clicar no interruptor S1 quando o sistema tem o menu automático ligado, entra-se no menu

de primeiro nível, onde são seleccionados os valores a visualizar. Podendo estes ser instantâneos,

ponta, totais, históricos ou relativos aos tarifários. Da mesma forma quando o sistema se encontra

numa determinada janela do menu de primeiro nível e é clicado o interruptor S1, entra-se no menu de

segundo nível correspondente a essa janela, tal como é descrito na Figura 3.12. Através dos menus

65

Page 86: Tese 10,3 MB

”Valores Serviço” e ”Valores Instantaneos” podem ser visualizados os valores instantâneos do sistema.

Na Figura 5.7 está representado um exemplo destes menus para uma medição de energia na rede

trifásica2 com uma lâmpada incandescente de 40 W ligada na primeira fase.

Figura 5.7: Medição de energia, valores instantâneos.

Os valores que se apresentam nos menus do LCD, são valores eficazes de tensão e corrente refe-

rentes à primeira fase.

2O contador não se encontrava devidamente calibrado pelo que as medidas podem apresentar pequenos erros.

66

Page 87: Tese 10,3 MB

5.6 Frequência de amostragem

O microcontrolador escolhido para o desenvolvimento do contador é próprio para aplicações de

medição de energia e integra as características necessárias que permitem atingir os requisitos definidos

inicialmente. No entanto, dado o elevado número de sinais a adquirir e o processamento inicial que cada

amostra requer, apenas é possível atingir uma frequência de amostragem de 1 kHz. Esta limitação

deve-se ao facto da frequência de funcionamento máxima do microcontrolador ser de 8 MHz. Pois os

ADC’s permitem bem mais que isso. Na Figura 5.8 está representado o tempo que a aquisição de uma

amostra.

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<.*4.F,)23450,)(EFGFUV

Figura 5.8: Frequência de amostragem dos ADC’s [22].

Recorrendo à folha de especificações do microcontrolador MSP430F449 [20] obtém-se que tsync

é 100 ns e tconvert é 3.51 µs (no máximo). O parâmetro tsample depende dos circuitos de condiciona-

mento de entrada e para um sinal de tensão obtém-se um tsample de 4 µs (no máximo). Desta forma a

frequência de amostragem máxima do sistema, no pior caso é,

famostragem = 1/(0.1 + 3.51 + 4 µs) = 131 kHz. (5.1)

No sistema implementado são amostrados 10 sinais, e como tal a frequência de amostragem baixa

para 13.1 kHz. Este é o limite imposto pelo hardware do sistema. No entanto, o microcontrolador

efectua uma considerável quantidade de instruções para cada amostra. A título exemplificativo foi

medido o tempo de execução médio do processo de segundo plano com o sistema a funcionar na

máxima frequência. O resultado obtido foi de 420 µs, o que limita a frequência de amostragem a

1/420 µs = 2.38 kHz. Note-se que o tempo de execução do processo de segundo plano corres-

ponde ao processamento inicial de uma aquisição (todos os canais), ao qual deve ser acrescentado o

tempo que demoram a ser executados os restantes processos, o que acaba por limitar a frequência de

amostragem a 1 kHz.

67

Page 88: Tese 10,3 MB

5.7 Correcção dos atrasos de fase

Para corrigir os atrasos de fase dos transformadores, implementou-se um filtro do tipo FIR [42] de

primeira ordem. O objectivo é atrasar cada sinal de tensão de forma a que este apresente o mesmo

atraso que o sinal de corrente. O filtro é dado por

y[n] = x[n] + β x[n− 1], (5.2)

sendo o coeficiente β

β = −(1 − 2D)cos ω ±

√(1 − 2D)2cos2 ω + 4D(1 −D)

2(1 −D). (5.3)

O ganho do filtro não é unitário e como tal o resultado deve ser multiplicado pelo inverso do ganho,

o qual é dado por

A−1 = [(cos ω + β)2 + sin2 ω]−1/2. (5.4)

O parâmetro D é obtido de D = φ/ω e ω = 2πf/fs. O filtro é aplicado a cada amostra, foi testado

para efeitos de demonstração com φ = 4.42 e obtiveram-se do microcontrolador os resultados que se

observam na Figura 5.9.

Figura 5.9: Filtro FIR aplicado a um sinal de tensão.

Pode observar-se a desfasagem pretendida implementada com sucesso. Com este filtro é possível

corrigir diferentes atrasos, e durante a calibração o valor de φ é determinado para cada fase e usado

nos filtros.

68

Page 89: Tese 10,3 MB

6Conclusões

69

Page 90: Tese 10,3 MB

Neste capítulo apresentam-se as conclusões do trabalho desenvolvido, discutem-se as principais

vantagens do contador trifásico e são propostos melhoramentos.

Os contadores de energia eléctrica electrónicos facilitam o processo de medição de energia. Através

deste tipo de contadores é possível implementar de forma eficiente e económica novas funcionalidades

vantajosas para o consumidor e para o fornecedor de energia.

O sistema dispõe de um RTC, o que lhe permite controlar os períodos de medição e armazenar os

valores medidos numa memória externa, podendo estes valores ser posteriormente transmitidos atra-

vés de comunicação remota com o contador. A interface com o consumidor é feita através de um ecrã

LCD e dois interruptores, para os quais se implementou um sistema de menus que permitem visualizar

os diversos valores das medidas. Para que o funcionamento do contador não seja interrompido na

eventualidade de uma falha energética, incluí-se uma bateria recarregável.

O sistema inclui interfaces de comunicação externa por porta série, infravermelhos e desacopla-

dores ópticos. Estes módulos foram todos desenvolvidos em hardware, mas apenas se concretizou o

software para a porta série, por indisponibilidade de módulos de ensaio para as outras comunicações.

A comunicação é realizada utilizando o protocolo ASN.1 com empacotamento de dados do tipo BER.

O contador desenvolvido é autónomo, distingue tarifas horárias, e apresenta métodos de detecção

de fraude, pois dispõe de um interruptor que detecta a indevida abertura da caixa e, de um sensor de

efeito de Hall que detecta a presença de fortes campos magnéticos.

Como trabalho futuro, apresentam-se algumas sugestões de alteração do sistema. Os amplificado-

res operacionais que se utilizam para realizar os andares de amplificação [25] saturam a cerca de 2.2 V,

o que vem limitar as medições de corrente. O ideal seria substituir estes dispositivos por outros que

saturem apenas nos níveis de tensão da sua alimentação.

O ecrã LCD utilizado funciona através do protocolo I2C, o qual se revela lento. A escrita de uma

linha do LCD demora entre 2 a 3 ms. Este tempo seria bastante mais reduzido se fosse utilizado um

LCD de segmentos, para o qual o microcontrolador dispõe de um driver integrado.

Uma proposta de solução para o problema da baixa frequência de amostragem é substituir o micro-

controlador por outro que permita uma velocidade de funcionamento mais elevada, como por exemplo o

MSP430F5438A da Texas Instruments. Este microcontrolador dispõe de todos os módulos necessários

ao funcionamento do sistema e a sua frequência de funcionamento máxima é de 25 MHz, o que permite

atingir, sensivelmente, o triplo da frequência de amostragem. A desvantagem deste microcontrolador é

70

Page 91: Tese 10,3 MB

o aumento do consumo em cerca de 6 mA (o consumo tipico do MSP430F449 é de 350 µA) o que é

perfeitamente aceitável dentro das características do sistema.

As correcções de fase que o sistema deve efectuar são apenas possíveis concretizando a implemen-

tação do filtro FIR que se apresenta na secção 5.7. Durante a calibração do contador são determinados

os atrasos e são calculados os coeficientes do filtro. Isto permitirá corrigir o atraso dos transformadores

de corrente e o atraso entre amostras de sinais diferentes de uma mesma aquisição, permitindo assim

atingir a classe de precisão que se pretende.

Por fim, para facilitar a leitura dos resultados das medições pode ser desenvolvida uma aplicação

que comunique de forma remota com o contador e, tirando partido da sintaxe ASN.1 já implementada,

obtenha os diversos registos arquivados em memória. Esta aplicação pode comunicar com o contador

por RS-232, infravermelhos ou desacopladores ópticos. Pode ainda incluir-se a leitura dos parâmetros

do sistema (atrasos entre os menus, ritmo dos impulsos nos LED’s, idioma dos menus, etc...) permitindo

alterá-los dentro de certas restrições, evitando assim interromper o funcionamento do sistema com uma

actualização de firmware.

71

Page 92: Tese 10,3 MB

72

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AContador

77

Page 98: Tese 10,3 MB

Figura A.1: Contador.

78

Page 99: Tese 10,3 MB

A

BC

D

F

E

G

H

I

Figura A.2: Contador aberto (A - Ecrã LCD; B - Módulo de infravermelhos; C - Microcontrolador MSP430F449; D

- LED’s indicadores; E - Interruptores principais; F - Circuito de carregamento da bateria; G - Módulos

de comunicação externa; H - Detector de abertura da caixa; I - Memória Flash).

79

Page 100: Tese 10,3 MB

A

C

B

Figura A.3: Top Layer da (PCB) realizada (A - Fonte de alimentação; B - Circuitos de condicionamento de tensão;

C - Circuito de condicionamento e amplificação das correntes).

80

Page 101: Tese 10,3 MB

H

D

F

G

C

A

E

B

F

Figura A.4: Bottom Layer da (PCB) realizada (A - Cristal 32 kHz; B - Cristal 8 MHz; C - Terminais da bateria; D -

Driver RS-232; E - Desacopladores Ópticos; F - Fonte de alimentação; G - Terminais de ligação dos

sinais de tensão; H - Transformadores de Corrente;).

81

Page 102: Tese 10,3 MB

A

B

Fase 1

Entrada Saída Entrada EntradaSaída Saída

Fase 2 Fase 3Neutro

Figura A.5: Régua de Bornes (A - Terminal de corrente [amarelo]; B - Terminal de tensão [azul]).

A

D

CB

Figura A.6: Terminais de comunicação (A - Porta Série; B - Terminais dos desacopladores ópticos; C - Conector

JTAG; D - Interruptor de arranque de comunicação).

82

Page 103: Tese 10,3 MB

BEsquema Eléctrico

83

Page 104: Tese 10,3 MB

11

22

33

44

55

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77

88

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1

TI_2

TI P

IN X

501

Dum

my3

3

Dum

my2

2

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ent+

4

Curr

ent-

1

TI_3

TI P

IN X

501

Dum

my3

3

Dum

my2

2

Curr

ent+

4

Curr

ent-

1

TI_4

TI P

IN X

501

offs

et

offs

et

offs

et

offs

et

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ts

TP0

TP3 TP

0TP

4 TP0

TP5 TP

0TP

6 TP0

TP7

TP0

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0TP

9 TP0

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0TP

11 TP0

TP12

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log

to D

igita

l Int

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Vre

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V1

V2

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DV

cc1

1

P6.3

/A3

2

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5

P6.7

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8

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9

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EF+

10

VRE

F-/V

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-11

P5.1

/S0

12

P5.0

/S1

13

S214

S315

S416

S517

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S719

S820

S921

S10

22

S11

23

S12

24

S13

25

S14 26

S15 27

S16 28

S17 29

S18 30

S19 31

S20 32

S21 33

S22 34

S23 35

S24 36

S25 37

S26 38

S27 39

S28 40

S29 41

S30 42

S31 43

S32 44

S33 45

P4.7/S34 46

P4.6/S35 47

P4.5/UCLK1/S36 48

P4.4/SOMI1/S37 49

4.3/SIMO1/S38 50

P4.2

/STE

1/S3

951

COM

052

P5.2

/CO

M1

53P5

.3/C

OM

254

P5.4

/CO

M3

55R0

356

P5.5

/R13

57P5

.6/R

2358

P5.7

/R33

59D

Vcc

260

DV

ss2

61P4

.1/U

RXD

162

P4.0

/UTX

D1

63P3

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B664

P3.6

/TB5

65P3

.5/T

B466

P3.4

/TB3

67P3

.3/U

CLK

068

P3.2

/SO

MI0

69P3

.1/S

IMO

070

P3.0

/STE

071

P2.7

/AD

C12

CLK

72P2

.6/C

AO

UT

73P2

.5/U

RXD

074

P2.4

/UTX

D0

75

P2.3/TB276 P2.2/TB177 P2.1/TB078 P2.0/TA279 P1.7/CA180 P1.6/CA081 P1.5/TACLK/ACLK82 P1.4/TBCLK/SMCLK83 P1.3/TBOUTH/SVSOUT84 P1.2/TA185 P1.1/TA0/MCLK86 P1.0/TA087 XT2OUT88 XT2IN89 TDO/TDI90 TDI/TCLK91 TMS92 TCK93 RST/NMI94 P6.0/A095 P6.1/A196 P6.2/A297 AVss98 DVss199 AVcc100

msp

430

MSP

430F

449

TDO

TDO

DG

ND

DV

CC

DG

ND

DV

CC

DV

CC

DGNDAGND

AVCC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NM

I

NMI

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1V

CC_T

OO

L2

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3V

CC_T

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5N

C6

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RST

11N

C12

NC

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Inte

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GA

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DG

ND

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Vre

f+

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D

1uF

C26

C060

3

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F

C24

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3

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10k

22uF

C8 C080

5

22uF

C25

C080

522

uF

C29

C080

510

0nF

C27

C060

310

0nF

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C060

3

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ing

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cito

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DG

ND

DV

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AG

1 2

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68 k

Hz

12

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8 M

Hz

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C30 C0

402

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1

C040

2

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C32

C040

210

pF

C33

C040

2

DG

ND

DG

ND

TB1

DG

ND

R56

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1uF

C34

C060

3

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F

C35

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3

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Vsu

pply

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D

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0

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7

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R58

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RTS

CTS

1 2 3 4 56 7 8 9

11 10

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2

D C

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1

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3

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4

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6

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7

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28

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210

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113

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RxD

R1

R1

R2

R2

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CC

DG

ND

DG

ND

DG

ND

DG

ND

DV

CC

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10r

R61

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R62

470r

TxD

RTS

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F

C36

C060

3

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F

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3

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F

C38

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3

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F

C39

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3

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FC4

0

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S1

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2

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4D

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16M

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HO

LD

SIM

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WP

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DG

ND

DV

CC

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5

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6

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STE1

SOMI1SIMO1

WP

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D1

LED

2

LED

3

LED

1

LED

2

LED

3

DV

CC

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470r

LED

3LE

D2

LED

1

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B

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B

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B

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BT2

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B

TA0

BT2

BT3

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TA1

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1M R71

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1M R73

1M

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100n

F

C42

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F

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F

C44

100n

F

LCM

16*

3

RES 1

Vout 2

V0 3

V1 4

V2 5

V3 6

V4 7

VSS 8

VDD 9

SCL 10

SDA 11

LCD

1000 @ 100 MHz

L5Inductor

NC

C54

NC

C55

LCD_RST

SDA

SCL

LCD

Mod

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DV

CC

DVCC

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DG

ND

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DG

ND

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5

1k

R76

1kR7

7

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5 100nF

C46

100n

F

C47

1uF

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1uF

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1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

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C53

10uF 12 3

Plug

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.5

Batte

ry C

ircui

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GND

Vsu

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T12

STA

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5

BAT

6

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27

MO

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8

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110

VSS

11

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M13

TMR

14

OU

T15

OU

T16

OU

T17

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19

GND

20

GND 21

GND 22

GND 23

GND 24

GND 25

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mal

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IC4

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ry C

harg

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070

10uF

C56

C120

610

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GND

GND

GND

GND

R78

100k

GND

47uF

C58

C121

0

GND

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kR8

0

1k

R81

1k

LED

4LE

D5

LED

6

TMR

TMR

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0r R83

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0rBQ

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UT

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BQ

BQ

BQ

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C060

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D

BQ_I

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100

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BQ

MO

DE

ISET

2

MO

DE

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2

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1k

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DPP

MTS

DPP

MTS

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GND

123

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ry

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mist

or

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3

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1

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GN

D DG

ND

DV

CC

DG

ND

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d

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DV

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1k

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DG

ND

DV

CC

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P

1 2 3 4P3 Hea

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3

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GPIO

4GP

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6H

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1

PISR

1PI

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PISR

3

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12

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78

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der 6

X2

DV

CC

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PISR

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1

OU

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2

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R102

0rD

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DG

ND

AGN

DD

GN

DR1

030r

AGN

DD

GN

DR1

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DD

GN

DR1

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Mic

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0r

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PIC101

PIC102

COC1

PIC201

PIC202

COC2

PIC301

PIC302

COC3

PIC401PIC402COC

4PIC501PIC502COC5

PIC601PIC602COC6

PIC701PIC702COC

7

PIC801PIC802COC8

PIC9

01PI

C902CO

C9

PIC1

001

PIC1

002COC10

PIC1

101

PIC1

102COC1

1

PIC1

201

PIC1

202COC12

PIC1

301

PIC1

302COC1

3PIC1401

PIC1

402COC14

PIC1501PIC1502COC

15PIC1601PIC1602

COC16

PIC1701PIC1702COC

17

PIC1801PIC1802COC

18PIC1901PIC1902

COC1

9

PIC2001PIC2002CO

C20 PIC2101PIC2102

COC2

1 PIC2201PIC2202CO

C22

PIC2301PIC2302COC

23

PIC2401PIC2402CO

C24

PIC2501PIC2502COC2

5

PIC2601PIC2602CO

C26

PIC2701PIC2702CO

C27

PIC2801PIC2802COC2

8

PIC2901PIC2902CO

C29

PIC3

001

PIC3

002

COC30

PIC3

101

PIC3

102

COC31

PIC3201PIC3202CO

C32

PIC3301PIC3302CO

C33

PIC3

401

PIC3

402

COC3

4

PIC3501PIC3502COC3

5

PIC3601PIC3602COC

36PIC3701PIC3702CO

C37

PIC3801PIC3802CO

C38

PIC3901 PIC3902COC

39

PIC4

001

PIC4

002

COC40

PIC4

101

PIC4

102

COC4

1

PIC4

201

PIC4

202

COC42

PIC4

301

PIC4

302

COC4

3

PIC4

401

PIC4

402

COC4

4

PIC4501PIC4502COC4

5

PIC460

1PIC

4602COC46

PIC4701PIC4702 COC4

7 PIC4801PIC4802COC48

PIC4901PIC4902COC49

PIC5001PIC5002COC50

PIC5101PIC5102COC5

1 PIC5201PIC5202COC

52PI

C530

1PI

C530

2

COC5

3

PIC5401 PIC5402COC54

PIC5501 PIC5502COC55

PIC5601PIC5602COC56

PIC5701PIC5702COC57

PIC5801PIC5802COC

58

PIC5901PIC5902CO

C59

PIC6001PIC6002COC

60

PIC6

101

PIC6

102COC

61

PIC6201PIC6202COC6

2

PIC6301PIC6302COC6

3

PIC6401PIC6402COC

64

PID101

PID102

COD1

PID201

PID202

COD2

PID301

PID302

COD3

PID401PID402CO

D4

PID501PID502CO

D5

PID601PID602COD6

PID701PID702COD

7

PID801PID802COD

8

PID901PID902COD

9

PID1001PID1002COD1

0

PID1101PID1102CO

D11

PID1201PID1202CO

D12

PID1301PID1302CO

D13

PID1401PID1402CO

D14

PID1501PID1502COD15

PID1601PID1602CO

D16

PID1701PID1702CO

D17

PID1801PID1802CO

D18

PIDZ101PIDZ102CODZ

1

PIF001

PIF002

COF0

PIFE

T In

terf

ace0

1PI

FET

Inte

rfac

e02

PIFE

T In

terf

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3PI

FET

Inte

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e04

PIFE

T In

terf

ace0

5PI

FET

Inte

rfac

e06

PIFE

T In

terf

ace0

7PI

FET

Inte

rfac

e08

PIFE

T In

terf

ace0

9PI

FET Interface0

10

PIFET Interface011

PIFET Interface0

12

PIFET Interface013

PIFET Interface0

14

COFET Interface

PIFlash01

PIFl

ash0

2PIFlash03

PIFlash04

PIFlash05

PIFlash06

PIFl

ash0

7PIFlash08

COFlas

h

PIHS101

PIHS102

PIHS103CO

HS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103

PIIC104

PIIC105

PIIC106

PIIC107

PIIC108

PIIC109

PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012

PIIC1013

PIIC1014

COIC1 PIIC201

PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207

PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC

2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC

2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304

PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308

PIIC309

PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013

PIIC

3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402

PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409

PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012

PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC

4017

PIIC4018

PIIC4019

PIIC4020

PIIC4021PIIC4022PIIC4023PIIC4024

PIIC4025

COIC4

PIIRD101 PIIRD102CO

IRD1

PIL1

01PI

L102

COL1

PIL2

01PI

L202

COL2

PIL3

01PI

L302

COL3

PIL4

01PI

L402

COL4

PIL501PIL502

COL5

PILCD01PILCD02

PILCD03PILCD04

PILCD05PILCD06

PILCD07PILCD08

PILCD09PILCD010

PILCD011CO

LCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03

PILDO04

PILDO05

COLD

O

PILED101

PILED102

COLED1

PILED201

PILED202

COLE

D2

PILED301

PILED302

COLED3

PILED401 PILED402

COLED4

PILED501 PILED502

COLED5

PILED601PILED602CO

LED6

PImsp43001

PImsp430

02PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006

PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010

PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013

PIms

p430

014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017

PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020

PIms

p430

021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024

PImsp430025

PImsp430026PImsp430027PImsp430028PImsp430029

PImsp430030PImsp430031PImsp430032PImsp430033

PImsp430034PImsp430035PImsp430036PImsp430037

PImsp430038PImsp430039PImsp430040PImsp430041

PImsp430042PImsp430043PImsp430044PImsp430045

PImsp430046PImsp430047PImsp430048PImsp430049

PImsp430050PImsp430051

PImsp430052

PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056

PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059

PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063

PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066

PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070

PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COms

p430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304COP

3

PIP601

PIP602

PIP603

PIP604

PIP605

PIP606

PIP607

PIP608

PIP609

PIP6010

PIP6011

PIP6012

COP6

PIPlug01

PIPlug01A

PIPlug01B

PIPlug02

PIPlug02A

PIPlug02B

PIPlug03

PIPlug03A

PIPlug03B

COPlug

PIPS101 PIPS102COP

S1

PIR0

101

PIR0

102COR01

PIR101

PIR102

COR1

PIR201

PIR202

COR2

PIR301

PIR302

COR3

PIR401

PIR402

COR4

PIR501

PIR502

COR5

PIR601

PIR602

COR6

PIR701

PIR702

COR7

PIR801

PIR8

02COR8

PIR901

PIR902

COR9

PIR1

001

PIR1

002

COR1

0PI

R110

1PI

R110

2CO

R11

PIR1

201

PIR1

202

COR1

2

PIR1301PIR1302 COR13

PIR1401PIR1402 COR1

4

PIR1501PIR1502 COR1

5

PIR1601PIR1602 COR16

PIR1701PIR1702 COR1

7

PIR1801PIR1802 COR1

8

PIR190

1PIR

1902

COR1

9PIR

2001

PIR200

2CO

R20

PIR210

1PIR

2102

COR21

PIR2

201

PIR2

202

COR22

PIR2

301

PIR2

302

COR23

PIR2

401

PIR2

402

COR2

4

PIR2

501

PIR2

502

COR2

5PI

R260

1PI

R260

2COR

26

PIR2701PIR2702 COR27

PIR2

801

PIR2

802

COR28

PIR2

901

PIR2

902

COR29 PI

R300

1PI

R300

2COR

30

PIR3

101

PIR3

102

COR3

1

PIR3201PIR3202 COR32 PIR3301PIR3302 CO

R33 PIR3401PIR3402 CO

R34

PIR3501PIR3502 COR35

PIR3

601

PIR3

602COR36

PIR3

701

PIR3

702COR37

PIR3

801

PIR3

802COR

38

PIR3

901

PIR3

902COR

39

PIR4

001

PIR4

002COR40

PIR4

101

PIR4

102COR

41

PIR4201 PIR4202

COR42

PIR4301 PIR4302COR43

PIR4401 PIR4402COR44

PIR450

1PIR

4502

COR4

5

PIR4

601

PIR4

602COR

46

PIR4

701

PIR4

702COR4

7

PIR4

801

PIR4

802COR4

8

PIR4

901

PIR4

902

COR49

PIR5

001

PIR5

002

COR50

PIR5101PIR5102 COR51

PIR5201PIR5202 COR5

2

PIR5301PIR5302 COR5

3

PIR5

401

PIR5

402

COR54

PIR5

501

PIR5

502

COR55

PIR5

601

PIR5

602

COR5

6

PIR5701

PIR5

702

COR5

7PIR5801PIR5802 COR

58

PIR5901

PIR5

902

COR5

9

PIR6001PIR6002 COR6

0PI

R610

1PI

R610

2COR6

1

PIR6

201

PIR6

202

COR6

2

PIR6301

PIR6

302

COR63

PIR6401

PIR6

402

COR6

4

PIR6

501

PIR6

502

COR65

PIR6

601

PIR6

602

COR66

PIR6

701

PIR6

702

COR6

7

PIR6

801

PIR6

802

COR68

PIR6

901

PIR6

902

COR69

PIR7

001

PIR7

002

COR70

PIR7

101

PIR7

102

COR71

PIR7

201

PIR7

202

COR72

PIR7

301

PIR7

302

COR73

PIR7401PIR7402 COR7

4

PIR7

501

PIR7

502COR75

PIR7

601

PIR7

602COR76

PIR7

701

PIR7

702COR77

PIR7801PIR7802 COR7

8

PIR7

901

PIR7

902COR

79

PIR800

1PIR

8002COR8

0

PIR8101PIR8102 COR81

PIR8201PIR8202 COR82

PIR8301PIR8302 COR83

PIR8401PIR8402 COR84

PIR8

501

PIR8

502COR

85

PIR8

601

PIR8

602COR8

6PIR8701 PIR8702COR

87PIR8

801

PIR8

802COR8

8

PIR8

901

PIR8

902COR

89

PIR9

001

PIR9

002COR

90

PIR910

1PIR

9102

COR9

1PIR

9201

PIR920

2COR92

PIR9

301

PIR9

302

COR93

PIR9

401

PIR9

402

COR94

PIR9501PIR9502 COR95

PIR9

601

PIR9

602

COR96

PIR9

701

PIR9

702

COR97

PIR9801PIR9802COR

98

PIR9901PIR9902 COR99

PIR10001

PIR10002

COR100

PIR10101

PIR10102

COR101

PIR102

01PIR10202

COR102

PIR103

01PIR10302

COR103

PIR10401

PIR10402

COR1

04PIR10501

PIR10502

COR1

05

PIRS2320

1

PIRS2320

2

PIRS2320

3

PIRS2320

4

PIRS2320

5

PIRS2320

6

PIRS2320

7

PIRS2320

8

PIRS2320

9

PIRS23

2010

PIRS23

2011

CORS232

PIRX

101

PIRX102

CORX1

PIRX

201

PIRX202

CORX2

PIRX

301

PIRX302

CORX3

PIS101

PIS102

COS1

PIS201

PIS202

COS2

PIS301

PIS302

COS3

PIS401

PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101

PITI0102

PITI0103

PITI0104

COTI01

PITI0201

PITI0202

PITI02

03PITI

0204

COTI02

PITI0301

PITI0302

PITI0303

PITI0304

COTI03

PITI0401

PITI0402

PITI

0403

PITI04

04

COTI04

PITP100COTP

1

PITP200

COTP

2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800CO

TP8

PITP900CO

TP9

PITP1000CO

TP10

PITP1100CO

TP11

PITP1200CO

TP12

PIU101

PIU102

PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202

PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101PIVZ102 COVZ1

PIVZ201PIVZ202 COVZ

2

PIVZ301PIVZ302 COVZ3

PIXT101 PIXT102COXT

1

PIXT201

PIXT202CO

XT2

Figura B.1: Fonte de Alimentação.

84

Page 105: Tese 10,3 MB

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.2: Condicionamento de tensão (Fase 1).

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCKTC

K

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.3: Condicionamento de tensão (Fase 2).

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.4: Condicionamento de tensão (Fase 3).

85

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1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\LM324.SchDoc Drawn By:

1OUT 1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6 2OUT 7

3OUT 8

3IN-9

3IN+10

GND 11

4IN+12

4IN-13 4OUT 14

IC2

LM324

1OUT 1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6 2OUT 7

3OUT 8

3IN-9

3IN+10

GND 11

4IN+12

4IN-13 4OUT 14

IC1

LM324

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

GND

I2_low

I2_highVCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1kR37

1k

R38

1k R39

1k

R40

1k R41

1k

R42

2.2k

R43

2.2k

R44

2.2k

R45

10k R51

160k

R4710k

R4810k

R49 10k

R5010k

R46

10k

R52160k

R53160k

offsetoffset

IC1-Buffer

PIC2001

PIC2002 COC20

PIC2101

PIC2102 COC21

PIC2201

PIC2202 COC22

PIC2301PIC2302

COC23

PID1301PID1302

COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501PID1502

COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIIC101

PIIC102

PIIC103

PIIC104

PIIC105

PIIC106

PIIC107

PIIC108PIIC109

PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012

PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201

PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206PIIC207

PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIR2801PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201 PIR4202COR42

PIR4301 PIR4302COR43

PIR4401 PIR4402COR44

PIR4501PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701

PIR4702

COR47

PIR4801

PIR4802

COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101 PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202

COR52

PIR5301PIR5302COR53

Figura B.5: Condicionamento dos sinais de corrente.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.6: Transformadores de Corrente.

86

Page 107: Tese 10,3 MB

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.7: Offset dos sinais de corrente.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325S1

426

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20kC

A0

CA

1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.8: Interface entre os circuitos analógicos e digitais.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.9: Circuito do JTAG.

87

Page 108: Tese 10,3 MB

11

22

33

44

55

66

77

88

DD

CC

BB

AA

Title

Num

ber

Rev

isio

nSi

ze A2

Dat

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2012

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100

MH

z

L3 Indu

ctor

4mH

L4 Indu

ctor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

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Poly

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ylen

e

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D2

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4

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e

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1

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6Y

RX

2

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6Y

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3

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6Y

D1

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N41

48

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Dio

de 1

N41

48

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N41

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de 1

N41

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1N

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1

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P21

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TP 0

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F

C7

SOT

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Dio

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V1

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D

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Pha

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Dio

de 1

N41

48

D11

Dio

de 1

N41

48

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D

VC

C

GN

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Pha

se 3

V3

100n

F

C5

C06

03

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C6

C06

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100n

F

C9

C06

0310

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C10

C06

0310

0nF

C11

C06

03

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C12

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F

C13

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F

C14

C06

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rent

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D

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275k

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C16

C12

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C17

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LM32

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F

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C06

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2.2k

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22

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25

S14 26

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P4.7/S34 46

P4.6/S35 47

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153

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430

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430F

449

TDO

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ND

DV

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DG

ND

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DV

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ND

DG

ND

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F

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F

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16*

3

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V0 3

V1 4

V2 5

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VSS 8

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SCL 10

SDA 11

LCD

1000 @ 100 MHz

L5Inductor

NC

C54

NC

C55

LCD_RST

SDA

SCL

LCD

Mod

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DV

CC

DVCC

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DG

ND

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DG

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F

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F

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D19

GN

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BQ

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D

GN

D

GN

D

GN

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BQ

BQ

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PIC1

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4

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PIC2301PIC2302CO

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PIC2601PIC2602CO

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001

PIC3

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PIC3

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PIC3

102

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PIC3

401

PIC3

402

COC34

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37

PIC3801PIC3802COC

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PIC4

101

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1

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PIC4

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6

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1 PIC5201PIC5202COC

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1PIC5302

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3

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PIC5601PIC5602CO

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1

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4

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6

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7

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9

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PIF002

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PIFET Interface01

PIFET Interface02

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PIFlash02

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PIIC201

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PIIC3013

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PIIC401

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PIIC4012

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PIIC4014

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D5

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PIms

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PIms

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PIms

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PIms

p430

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PIms

p430

059

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PIms

p430

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PIms

p430

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PIms

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070

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PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601

PIP602

PIP603

PIP604

PIP605

PIP606

PIP607

PIP608

PIP609

PIP6010

PIP6011

PIP6012

COP6

PIPlug01

PIPl

ug01

API

Plug

01B

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PIPl

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API

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PIPl

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PIPS101 PIPS102

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1

PIR010

1PIR

0102COR01

PIR1

01PI

R102

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PIR2

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COR2

PIR3

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R302

COR3

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4PIR501

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PIR7

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PIR9

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COR9

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PIR1101

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COR11

PIR1201

PIR120

2COR12

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5

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8

PIR1

901

PIR1

902

COR19

PIR2

001

PIR2

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PIR2

101

PIR2

102

COR2

1

PIR2201

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2COR22

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1PIR

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COR23

PIR240

1PIR

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COR24

PIR2501

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5PI

R260

1PIR2602

COR2

6

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PIR2801

PIR2

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8

PIR2901

PIR290

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001

PIR3

002

COR30

PIR3

101

PIR3

102

COR31

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2 PIR3301PIR3302 COR33 PIR3401PIR3402 CO

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PIR3501PIR3502COR

35

PIR3601

PIR3

602COR3

6

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PIR3

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7

PIR3

801

PIR3802COR

38

PIR3

901

PIR3902COR

39

PIR4

001

PIR4

002COR

40

PIR4

101

PIR4

102COR

41

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2

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3

PIR4401 PIR4402COR4

4

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1PIR4502

COR4

5

PIR4

601

PIR4

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6

PIR4

701

PIR4

702COR4

7

PIR4

801

PIR4

802COR4

8

PIR4

901

PIR4

902

COR49

PIR5

001

PIR5

002

COR50

PIR5101PIR5102 COR5

1

PIR5201PIR5202 COR5

2

PIR5301PIR5302 COR5

3

PIR5

401

PIR5

402

COR54

PIR5

501

PIR5

502

COR55

PIR5

601

PIR5602

COR56

PIR5

701

PIR5

702

COR57

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8

PIR5

901

PIR5

902

COR59

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1PIR

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COR6

1

PIR620

1PIR

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COR6

2

PIR630

1PIR

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COR63

PIR6

401

PIR6

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COR64

PIR6

501

PIR6

502

COR65

PIR6601

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COR66

PIR6

701

PIR6

702

COR6

7

PIR680

1PIR

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COR68

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901

PIR6

902

COR69

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001

PIR7

002

COR7

0

PIR7

101

PIR7

102

COR7

1

PIR7

201

PIR7

202

COR7

2

PIR730

1PIR7302

COR7

3

PIR7401PIR7402COR74

PIR7

501

PIR7

502COR7

5

PIR7

601

PIR7602COR

76

PIR7

701

PIR7702COR

77

PIR7801PIR7802 COR7

8

PIR790

1PIR

7902COR79

PIR800

1PIR

8002COR80

PIR8101PIR8102 COR8

1

PIR8201PIR8202 COR82

PIR8301PIR8302 COR83

PIR8401PIR8402 COR8

4PIR

8501

PIR850

2COR8

5

PIR860

1PIR

8602COR8

6

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R880

1PI

R880

2COR8

8

PIR8

901

PIR8

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89

PIR900

1PIR

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PIR9

101

PIR9

102

COR91

PIR9

201

PIR9

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PIR9

301

PIR9302

COR9

3PI

R940

1PI

R940

2CO

R94

PIR9501PIR9502 COR95

PIR960

1PIR9602

COR9

6

PIR9

701

PIR9702

COR9

7PIR9801PIR9802

COR98

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9

PIR100

01PIR

10002

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PIR10101

PIR10102

COR101

PIR102

01PIR

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COR102

PIR10301

PIR10302

COR103

PIR10401

PIR10402

COR104

PIR10501

PIR10502

COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

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PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX10

1PIR

X102

CORX1

PIRX

201

PIRX

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PIRX

301

PIRX

302

CORX3

PIS101

PIS102

COS1

PIS201

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COS2

PIS301

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COS3

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PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101

PITI0102

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PITI0104CO

TI01

PITI0201

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TI02

PITI0301

PITI0302

PITI0303

PITI0304

COTI03

PITI0401

PITI0402

PITI0403

PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200CO

TP2

PITP300CO

TP3

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PITP500CO

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PITP1200CO

TP12

PIU1

01

PIU1

02PI

U103

PIU1

04

COU1

PIU2

01

PIU2

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U203

PIU2

04

COU2

PIVZ101PIVZ102 COVZ1

PIVZ201PIVZ202COVZ2

PIVZ301PIVZ302COVZ3

PIXT101 PIXT102COXT1

PIXT201

PIXT202CO

XT2

Figura B.10: Microcontrolador.

88

Page 109: Tese 10,3 MB

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.11: Memória Flash.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.12: Porta série e Driver.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3R

ES1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5In

duct

orNC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.13: LED’s indicativos.

89

Page 110: Tese 10,3 MB

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.14: Interruptores.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.15: Desacopladores Ópticos.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC4510

0nF

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.16: Sensor de efeito de Hall.

90

Page 111: Tese 10,3 MB

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.17: Módulo LCD.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.18: Circuito da bateria.

91

Page 112: Tese 10,3 MB

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.19: Módulo de comunicação por Infravermelhos.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 29-11-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

95 ohm @ 100 MHz

L2

95 ohm @ 100 MHz

95 ohm @ 100 MHz

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55

LCD

_RST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

F

C46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCCVCC

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

R01

0r

RX Resistors are a protection for the board's test

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9PIC1001PIC1002

COC10PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501PIC2502

COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601PIC5602

COC56PIC5701PIC5702

COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901PIC5902

COC59PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401PIC6402

COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301

PID1302COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501

PID1502COD15

PID1601PID1602

COD16

PID1701

PID1702COD17

PID1801PID1802

COD18

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02

PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07

PIFlash08

COFlash

PIHS101PIHS102

PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103PIIC104

PIIC105

PIIC106PIIC107 PIIC108

PIIC109PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201PIIC202

PIIC203

PIIC204

PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011

PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303

PIIC304PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013PIIC3014

PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407

PIIC408

PIIC409PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017

PIIC4018

PIIC4019PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101PIIRD102

COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002

PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013PImsp430014

PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020PImsp430021

PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055

PImsp430056PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062

PImsp430063PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074

PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303

PIP304

COP3

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101PIPS102

COPS1

PIR0101PIR0102COR01

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92 PIR9301 PIR9302

COR93PIR9401 PIR9402

COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.20: Terminais não utilizados.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

D D

C C

B B

A A

Title

Number RevisionSize

A2

Date: 05-10-2012 Sheet ofFile: C:\Users\..\Efacec_SmartBox.SchDoc Drawn By:

L1

950 ohm

L2

950 ohm

950 ohm

L3

Inductor

4mH

L4

Inductor

R1

680r

R2

680r

R3

680r

1uF

C1

Polypropylene

IN1

GND2

EN3

OUT 5

NC/FB 4

LDO

TPS76333

1uF

C2

Polypropylene

1uF

C3

Polypropylene

VZ1Res Varistor

VZ2Res Varistor

VZ3Res Varistor 2200uF

C4DZ1D Zener

RX1

ERA6Y

RX2

ERA6Y

RX3

ERA6Y

D1

Diode 1N4148

D2

Diode 1N4148

D3

Diode 1N4148

D4Diode 1N4148

D5Diode 1N4148

D6Diode 1N4148

GND

VCC

Line3

Power SupplyLine2

Line1

P1 0

P2 1

P3 2

PN 3

P1

9.52mm pitch

AGND

TP0

TP1

Vsupply

TP0

TP2

Vcc

4.7uF

C7SOT

R4

2M

R5

1M

R10

1M

R1615k

R1315k

R19

100

R22

1k

D8Diode 1N4148

D7Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine1

Voltage Phase 1

V1 R6

2M

R7

1M

R11

1M

R1715k

R1415k

R20

100

R23

1k

D10Diode 1N4148

D9Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine2

Voltage Phase 2

V2 R8

2M

R9

1M

R12

1M

R1815k

R1515k

R21

100

R24

1k

D12Diode 1N4148

D11Diode 1N4148

GND

VCC

GNDLine3

Voltage Phase 3

V3

100nF

C5C0603

47nF

C6C0603

100nF

C9

C0603100nF

C10

C0603100nF

C11

C0603

1uF

C12

C06031uF

C13

C06031uF

C14

C0603

Current Signal Offset 1.1 VVCC

GND

IC1-Buffer offset

GND

R25

5k

R26

5kR275k

10uF

C15C1206 10uF

C16C1206

100nF

C18C0603 100nF

C19C0603

10uF

C17C1206

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC1

LM324

1OUT1

1IN-2

1IN+3

Vcc4

2IN+5

2IN-6

2OUT7 3OUT 83IN- 93IN+ 10GND 114IN+ 124IN- 134OUT 14IC2

LM324

offset

IC1-Buffer

Phase Currents

VCC

GND

D13Diode 1N4148

D14Diode 1N4148

VCC

GND

PWM

offset

D15

Diode 1N4148

D16Diode 1N4148

D17Diode 1N4148

D18Diode 1N4148

I1_low

I1_high

VCC

GND

VCC

PWM

offset

GND

I2_lowI2_high

VCC

GND

PWM

offset

I_Neutral

PWM

I3_low

I3_high

offset

offset

offset

TI_Neutral

TI_3

TI_2

TI_1

offset

TI_1

TI_2

TI_3

PWM

V1

V2

V3

I1_low

I1_high

I2_low

I2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

220nF

C20C0603

220nF

C21C0603

220nF

C22C0603

220nF

C23C0603

TI_Neutral

R28

300k

R29

300k

R30

300k

R31

300k

R3212r4

R3312r4

R3412r4

R3512r4

R36

1k

R37

1k

R38

1k

R39

1k

R40

1k

R41

1k

R422.2k

R432.2k

R442.2k

R45

10k

R51160k

R47

10k

R48

10k

R49 10k

R50 10k

R46

10k

R52160k

R53160k

TIsDummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_1

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_2

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_3

TI PIN X501

Dummy3 3

Dummy2 2

Current+4

Current-1

TI_4

TI PIN X501

offset

offset

offset

offset

Test Points

TP0TP3

TP0TP4

TP0TP5

TP0TP6

TP0TP7

TP0TP8

TP0TP9

TP0TP10

TP0TP11

TP0TP12

Analog to Digital Interface

Vref+

V1V2

V3

I1_l

owI1

_hig

h

I2_lowI2_high

I3_low

I3_high

I_Neutral

DVcc11

P6.3/A32

P6.4/A43

P6.5/A54

P6.6/A65

P6.7/A7/SVSIN6

VREF+7

XIN8

XOUT9

VeREF+10

VREF-/VeREF-11

P5.1/S012

P5.0/S113

S214

S315

S416

S517

S618

S719

S820

S921

S1022

S1123

S1224

S1325

S14

26

S15

27

S16

28

S17

29

S18

30

S19

31

S20

32

S21

33

S22

34

S23

35

S24

36

S25

37

S26

38

S27

39

S28

40

S29

41

S30

42

S31

43

S32

44

S33

45

P4.7

/S34

46

P4.6

/S35

47

P4.5

/UC

LK1/

S36

48

P4.4

/SO

MI1

/S37

49

4.3/

SIM

O1/

S38

50

P4.2/STE1/S39 51COM0 52P5.2/COM1 53P5.3/COM2 54P5.4/COM3 55R03 56P5.5/R13 57P5.6/R23 58P5.7/R33 59DVcc2 60DVss2 61P4.1/URXD1 62P4.0/UTXD1 63P3.7/TB6 64P3.6/TB5 65P3.5/TB4 66P3.4/TB3 67P3.3/UCLK0 68P3.2/SOMI0 69P3.1/SIMO0 70P3.0/STE0 71P2.7/ADC12CLK 72P2.6/CAOUT 73P2.5/URXD0 74P2.4/UTXD0 75

P2.3

/TB

276

P2.2

/TB

177

P2.1

/TB

078

P2.0

/TA

279

P1.7

/CA

180

P1.6

/CA

081

P1.5

/TA

CLK

/AC

LK82

P1.4

/TB

CLK

/SM

CLK

83P1

.3/T

BO

UTH

/SV

SOU

T84

P1.2

/TA

185

P1.1

/TA

0/M

CLK

86P1

.0/T

A0

87X

T2O

UT

88X

T2IN

89TD

O/T

DI

90TD

I/TC

LK91

TMS

92TC

K93

RST

/NM

I94

P6.0

/A0

95P6

.1/A

196

P6.2

/A2

97A

Vss

98D

Vss

199

AV

cc10

0

msp430

MSP430F449

TDO

TDO

DGND

DVCC

DGND

DVCC

DVCC

DG

ND

AG

ND

AV

CC

TDI

TDI

TMS

TMS

TCK

TCK

NMI

NM

I

TDO1 VCC_TOOL 2

TDI3 VCC_TARGET 4

TMS5 NC 6

TCK7 TEST/VPP 8

GND9 NC 10

RST11 NC 12

NC13 NC 14

FET Interface

JTAGAGND DGNDR54 0r

Vref+

AGND

1uF

C26C0603

100nF

C24C0603

R55

10k

22uF

C8C0805

22uF

C25C0805

22uF

C29C0805

100nF

C27C0603

100nF

C28C0603

Decoupling Capacitors

Must be as close to the microcontroller as possible

DGND

DVCCJTAG

12

XT132.768 kHz

12XT2

8 MHz

12pF

C30

C0402

12pF

C31

C0402

10pF

C32C0402

10pF

C33C0402

DGND

DGND

TB1

DGND

R56

220k

1uF

C34

C0603

2.2nF

C35C0603

TB1

Vsupply

AGND

Supply Voltage Monitoring

CA0

CA1

PWM for Dithering the current signals

Vsupply

R57

5k

R585k

R59

20k

CA

0C

A1

Serial Port

RTS

CTS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

11

10

RS232

D Connector 9

C1+1

V+2

C1-3

C2+4

C2-5

V-6

DOUT27

RIN28 ROUT2 9DIN2 10DIN1 11ROUT1 12RIN1 13DOUT1 14GND 15Vcc 16IC3

Max3232

TxD

RxD

R1

R1

R2

R2

DVCC

DGND

DGND

DGND

DGND

DVCC

R6010r

R61

470rR62

470r

TxD

RTS

RxD

CTS

100nF

C36C0603

100nF

C37

C0603

100nF

C38

C0603

100nF

C39C0603

100nFC40

C0603

Flash Memory

S1

DO2

W3

Vss4 DIO 5C 6HOLD 7Vcc 8Flash

16Mbit

SCLK

HOLD

SIMO1

WP

SOMI1

STE1

DGND

DVCC

R63 0r

R64

0rR65

0rR66

0r

STE1

SOM

I1SI

MO

1

WP

HO

LDSC

LK LEDsLED1

LED2

LED3

LED1

LED2

LED3

DVCC

R67

470r

R68

470r

R69

470r

LED3LED2LED1

S1

SW-PB

S2

SW-PB

S3

SW-PB

Switches

TA0

BT2

BT3

DVCC

DGND

S4

SW-PB

TA0

BT2BT3

TA1

TA1

R70

1M

R71

1M

R72

1M

R73

1M

C41

100nF

C42

100nF

C43

100nF

C44

100nF

LCM 16*3

RES

1

Vou

t2

V0

3

V1

4

V2

5

V3

6

V4

7

VSS

8

VD

D9

SCL

10

SDA

11

LCD

1000

@ 1

00 M

Hz

L5

Indu

ctor

NC

C54

NC

C55LC

D_R

ST

SDA

SCL

LCD Module

DVCC

DV

CC

LCD

_RST

DGND

SDA

SCL

DGND

R741k

R75

1k

R76

1kR77

1kC45

100n

FC46

100nF

C47

1uF

C48

1uF

C49

1uF

C50

1uF

C51

1uF

C52

1uF

C53

10uF

1

23

Plug

PWR2.5

Battery Circuitry

GND

Vsupply

VREF1

STAT12

STAT23

IN4

BAT5

BAT6

ISET27

MODE8

CE9

ISET110

VSS 11

TS 12

DPPM 13

TMR 14

OUT 15

OUT 16

OUT 17

PG 18

GND 19

GND 20

GN

D21

GN

D22

GN

D23

GN

D24

GN

D25

Thermal Pad

IC4 Battery Charger BQ24070

10uF

C56C1206

100nF

C57C0603

GND

GND

GND

GND

R78100k

GND

47uF

C58C1210

GND

R791kR80

1k

R811k

LED4LED5

LED6

TMR

TMR

R820r

R830r

R840rBQ_IN

BQ_OUT

Solder R82 and R84 to use Battery charger. Leave R83 unsoldered.Solder only R83 to operate without the battery charger.

AVCC

D19

Diode 1N4148VCC

D20

Diode 1N414812

P3

3V Battery

AGND

R85

0rDVCC

BQ_OUT

BQ

BQ

BQ

10uF

C59C1206

100nF

C60C0603

GND

C61

100nFGND

BQ_IN BQ

9V BQ_IN is not compatible,

R86

100R87200

GND

so it is reduced to 6V

R88

100kBQ

MODEISET2

MODE

ISET2

R89

1kR90

1k

GND

DPPMTS

DPPMTS

R91

25k

R92

1k

GND

123

P2

Battery

Thermistor

Thermistor R93

RT1

R94

RT2

GND

Resistors RT1 and RT2 are dimensioned toextend the thresholds of the temperature sensor.If the defaults are used RT1 is a 0r resistorand RT2 is not connected.

Infrared Module

Optocouplers

PS1Photo Sen

IRRXP

IRD1

T1QNPN

T2QNPN

DVCC

CK-38K

IR-OUT

EmitterR95470r

R96

1k

R97

1k

CK

-38K

IR-OUT

22uF

C62C0805 ReceiverDGND

DGND

DVCC

DGND

C63100nF

C6422uF

R98470r

R99470r

Output must be isolated

DVCC

OPTO

DVCC

REACT

U1

Optoisolator1

U2

Optoisolator2R100

1k

R101

1k

REACTOPTO

Unused Ports could

F0 Fuse

DGNDDVCC

IRRXP

1234

P3

Header 4

GPIO1GPIO2

GPIO2GPIO1

GPI

O3

GPIO3

GPIO4GPIO5

GPIO4GPIO5

GPIO6HALL

GPIO6

HALL

PISR1

PISR1PISR2PISR3

PISR

2PI

SR3

1 23 45 67 89 1011 12

P6

Header 6X2

DVCC

sustain extra functionalities

PISR pins are GPIOswith interrupt capabilities

Magnetic Field Sensor

VCC1

OUT3 GND 2

HS1

Hall Sensor

The pull-up resistor is only required if the sensor doesn't have one.

R102

0rDVCC

DGND

AGND DGNDR103 0r

AGND DGNDR105 0rAGND DGNDR104 0r

Note that this voltage dividermay limit the current.So R86 and R87 should bedimensioned maintaining the ratio

Microcontroller

PIC101 PIC102

COC1

PIC201 PIC202

COC2

PIC301 PIC302

COC3

PIC401

PIC402COC4

PIC501

PIC502COC5

PIC601

PIC602COC6 PIC701

PIC702COC7

PIC801

PIC802COC8

PIC901PIC902

COC9

PIC1001PIC1002

COC10

PIC1101PIC1102

COC11

PIC1201PIC1202

COC12PIC1301PIC1302

COC13PIC1401PIC1402

COC14

PIC1501

PIC1502COC15 PIC1601

PIC1602COC16 PIC1701

PIC1702COC17

PIC1801

PIC1802COC18 PIC1901

PIC1902COC19

PIC2001

PIC2002COC20

PIC2101

PIC2102COC21

PIC2201

PIC2202COC22

PIC2301

PIC2302COC23

PIC2401

PIC2402COC24

PIC2501

PIC2502COC25

PIC2601

PIC2602COC26

PIC2701

PIC2702COC27

PIC2801

PIC2802COC28

PIC2901

PIC2902COC29

PIC3001 PIC3002COC30

PIC3101 PIC3102COC31

PIC3201

PIC3202COC32

PIC3301

PIC3302COC33

PIC3401 PIC3402

COC34

PIC3501

PIC3502COC35

PIC3601

PIC3602COC36

PIC3701

PIC3702COC37

PIC3801

PIC3802COC38

PIC3901

PIC3902COC39

PIC4001 PIC4002

COC40

PIC4101 PIC4102

COC41

PIC4201 PIC4202

COC42

PIC4301 PIC4302

COC43

PIC4401 PIC4402

COC44

PIC4501

PIC4502COC45

PIC4601PIC4602

COC46

PIC4701

PIC4702COC47

PIC4801

PIC4802COC48

PIC4901

PIC4902COC49

PIC5001

PIC5002COC50

PIC5101

PIC5102COC51

PIC5201

PIC5202COC52PIC5301 PIC5302

COC53

PIC5401

PIC5402

COC54 PIC5501

PIC5502

COC55

PIC5601

PIC5602COC56

PIC5701

PIC5702COC57

PIC5801

PIC5802COC58

PIC5901

PIC5902COC59

PIC6001

PIC6002COC60

PIC6101PIC6102

COC61

PIC6201

PIC6202COC62

PIC6301

PIC6302COC63

PIC6401

PIC6402COC64

PID101 PID102

COD1

PID201 PID202

COD2

PID301 PID302

COD3

PID401PID402

COD4

PID501PID502

COD5

PID601PID602

COD6

PID701PID702

COD7

PID801PID802

COD8

PID901PID902

COD9

PID1001PID1002

COD10

PID1101PID1102

COD11

PID1201PID1202

COD12

PID1301PID1302

COD13

PID1401PID1402

COD14

PID1501PID1502 COD15

PID1601

PID1602COD16

PID1701PID1702

COD17

PID1801PID1802

COD18

PID1901 PID1902

COD19

PID2001 PID2002COD20

PIDZ101PIDZ102

CODZ1

PIF001 PIF002

COF0

PIFET Interface01 PIFET Interface02

PIFET Interface03 PIFET Interface04

PIFET Interface05 PIFET Interface06

PIFET Interface07 PIFET Interface08

PIFET Interface09 PIFET Interface010

PIFET Interface011 PIFET Interface012

PIFET Interface013 PIFET Interface014

COFET Interface

PIFlash01

PIFlash02PIFlash03

PIFlash04 PIFlash05

PIFlash06

PIFlash07PIFlash08

COFlash

PIHS101

PIHS102PIHS103

COHS1

PIIC101

PIIC102

PIIC103

PIIC104

PIIC105

PIIC106

PIIC107 PIIC108

PIIC109

PIIC1010

PIIC1011

PIIC1012

PIIC1013

PIIC1014

COIC1

PIIC201

PIIC202

PIIC203

PIIC204PIIC205

PIIC206

PIIC207 PIIC208

PIIC209

PIIC2010

PIIC2011PIIC2012

PIIC2013

PIIC2014

COIC2

PIIC301

PIIC302

PIIC303PIIC304

PIIC305

PIIC306

PIIC307

PIIC308 PIIC309

PIIC3010

PIIC3011

PIIC3012

PIIC3013

PIIC3014PIIC3015

PIIC3016

COIC3

PIIC401

PIIC402

PIIC403

PIIC404

PIIC405

PIIC406

PIIC407PIIC408

PIIC409

PIIC4010

PIIC4011

PIIC4012

PIIC4013

PIIC4014

PIIC4015

PIIC4016

PIIC4017PIIC4018

PIIC4019

PIIC4020

PIIC4021 PIIC4022 PIIC4023 PIIC4024 PIIC4025

COIC4

PIIRD101

PIIRD102COIRD1

PIL101 PIL102

COL1

PIL201 PIL202

COL2

PIL301 PIL302

COL3

PIL401 PIL402

COL4

PIL501

PIL502

COL5

PILCD01 PILCD02 PILCD03 PILCD04 PILCD05 PILCD06 PILCD07 PILCD08 PILCD09 PILCD010 PILCD011COLCD

PILDO01

PILDO02

PILDO03 PILDO04

PILDO05

COLDO

PILED101 PILED102

COLED1

PILED201 PILED202COLED2

PILED301 PILED302COLED3

PILED401PILED402

COLED4PILED501

PILED502

COLED5

PILED601PILED602

COLED6

PImsp43001

PImsp43002PImsp43003

PImsp43004

PImsp43005

PImsp43006

PImsp43007

PImsp43008

PImsp43009

PImsp430010

PImsp430011

PImsp430012

PImsp430013

PImsp430014PImsp430015

PImsp430016

PImsp430017

PImsp430018

PImsp430019

PImsp430020

PImsp430021PImsp430022

PImsp430023

PImsp430024

PImsp430025

PImsp430026 PImsp430027 PImsp430028 PImsp430029 PImsp430030 PImsp430031 PImsp430032 PImsp430033 PImsp430034 PImsp430035 PImsp430036 PImsp430037 PImsp430038 PImsp430039 PImsp430040 PImsp430041 PImsp430042 PImsp430043 PImsp430044 PImsp430045 PImsp430046 PImsp430047 PImsp430048 PImsp430049 PImsp430050PImsp430051

PImsp430052

PImsp430053

PImsp430054

PImsp430055PImsp430056

PImsp430057

PImsp430058

PImsp430059

PImsp430060

PImsp430061

PImsp430062PImsp430063

PImsp430064

PImsp430065

PImsp430066

PImsp430067

PImsp430068

PImsp430069

PImsp430070

PImsp430071

PImsp430072

PImsp430073

PImsp430074PImsp430075

PImsp430076PImsp430077PImsp430078PImsp430079PImsp430080PImsp430081PImsp430082PImsp430083PImsp430084PImsp430085PImsp430086PImsp430087PImsp430088PImsp430089PImsp430090PImsp430091PImsp430092PImsp430093PImsp430094PImsp430095PImsp430096PImsp430097PImsp430098PImsp430099PImsp4300100COmsp430

PIP100

PIP101

PIP102

PIP103

COP1

PIP201

PIP202

PIP203

COP2

PIP301

PIP302

PIP303PIP304

COP3

PIP301PIP302

PIP601 PIP602

PIP603 PIP604

PIP605 PIP606

PIP607 PIP608

PIP609 PIP6010

PIP6011 PIP6012

COP6

PIPlug01PIPlug01APIPlug01B

PIPlug02PIPlug02APIPlug02B

PIPlug03PIPlug03APIPlug03B

COPlug

PIPS101

PIPS102COPS1

PIR101 PIR102COR1

PIR201 PIR202COR2

PIR301 PIR302COR3

PIR401 PIR402COR4

PIR501 PIR502COR5

PIR601 PIR602COR6

PIR701 PIR702COR7

PIR801 PIR802COR8

PIR901 PIR902COR9

PIR1001 PIR1002COR10

PIR1101 PIR1102COR11

PIR1201 PIR1202COR12

PIR1301

PIR1302COR13

PIR1401

PIR1402COR14

PIR1501

PIR1502COR15

PIR1601

PIR1602COR16

PIR1701

PIR1702COR17

PIR1801

PIR1802COR18

PIR1901 PIR1902COR19

PIR2001 PIR2002COR20

PIR2101 PIR2102COR21

PIR2201 PIR2202COR22

PIR2301 PIR2302COR23

PIR2401 PIR2402COR24

PIR2501 PIR2502COR25

PIR2601 PIR2602COR26

PIR2701

PIR2702COR27

PIR2801 PIR2802COR28

PIR2901 PIR2902COR29

PIR3001 PIR3002COR30

PIR3101 PIR3102COR31

PIR3201

PIR3202COR32

PIR3301

PIR3302COR33

PIR3401

PIR3402COR34

PIR3501

PIR3502COR35

PIR3601PIR3602COR36

PIR3701PIR3702COR37

PIR3801PIR3802COR38

PIR3901PIR3902COR39

PIR4001PIR4002COR40

PIR4101PIR4102COR41

PIR4201

PIR4202

COR42

PIR4301

PIR4302

COR43

PIR4401

PIR4402

COR44

PIR4501 PIR4502COR45

PIR4601PIR4602COR46

PIR4701PIR4702COR47

PIR4801PIR4802COR48

PIR4901PIR4902COR49

PIR5001PIR5002COR50

PIR5101

PIR5102COR51

PIR5201

PIR5202COR52

PIR5301

PIR5302COR53

PIR5401 PIR5402COR54

PIR5501 PIR5502COR55

PIR5601 PIR5602COR56

PIR5701 PIR5702COR57

PIR5801

PIR5802COR58

PIR5901 PIR5902COR59

PIR6001

PIR6002COR60

PIR6101 PIR6102COR61

PIR6201 PIR6202COR62

PIR6301 PIR6302COR63

PIR6401 PIR6402COR64

PIR6501 PIR6502COR65

PIR6601 PIR6602COR66

PIR6701 PIR6702COR67

PIR6801 PIR6802COR68

PIR6901 PIR6902COR69

PIR7001 PIR7002COR70

PIR7101 PIR7102COR71

PIR7201 PIR7202COR72

PIR7301 PIR7302COR73

PIR7401

PIR7402COR74

PIR7501PIR7502COR75

PIR7601PIR7602COR76

PIR7701PIR7702COR77

PIR7801

PIR7802COR78

PIR7901PIR7902COR79

PIR8001PIR8002COR80

PIR8101

PIR8102COR81

PIR8201

PIR8202COR82

PIR8301

PIR8302COR83

PIR8401

PIR8402COR84

PIR8501PIR8502COR85

PIR8601PIR8602COR86

PIR8701

PIR8702

COR87

PIR8801PIR8802COR88

PIR8901PIR8902COR89

PIR9001PIR9002COR90

PIR9101 PIR9102COR91

PIR9201 PIR9202COR92

PIR9301 PIR9302COR93

PIR9401 PIR9402COR94

PIR9501

PIR9502COR95

PIR9601 PIR9602COR96

PIR9701 PIR9702COR97

PIR9801

PIR9802COR98

PIR9901

PIR9902COR99

PIR10001 PIR10002COR100

PIR10101 PIR10102COR101

PIR10201 PIR10202COR102

PIR10301 PIR10302COR103

PIR10401 PIR10402COR104

PIR10501 PIR10502COR105

PIRS23201

PIRS23202

PIRS23203

PIRS23204

PIRS23205

PIRS23206

PIRS23207

PIRS23208

PIRS23209

PIRS232010

PIRS232011

CORS232

PIRX101 PIRX102CORX1

PIRX201 PIRX202CORX2

PIRX301 PIRX302CORX3

PIS101 PIS102

COS1

PIS201 PIS202

COS2

PIS301 PIS302

COS3

PIS401 PIS402

COS4

PIT101PIT102

PIT103COT1

PIT201PIT202

PIT203COT2

PITI0101 PITI0102

PITI0103PITI0104

COTI01

PITI0201 PITI0202

PITI0203PITI0204

COTI02

PITI0301 PITI0302

PITI0303PITI0304

COTI03

PITI0401 PITI0402

PITI0403PITI0404

COTI04

PITP100COTP1

PITP200

COTP2

PITP300

COTP3

PITP400

COTP4

PITP500

COTP5

PITP600

COTP6

PITP700

COTP7

PITP800

COTP8

PITP900

COTP9

PITP1000

COTP10

PITP1100

COTP11

PITP1200

COTP12

PIU101

PIU102 PIU103

PIU104

COU1

PIU201

PIU202 PIU203

PIU204

COU2

PIVZ101

PIVZ102COVZ1

PIVZ201

PIVZ202COVZ2

PIVZ301

PIVZ302COVZ3

PIXT101PIXT102

COXT1

PIXT201PIXT202

COXT2

Figura B.21: Socket extra para efeitos de teste.

92

Page 113: Tese 10,3 MB

CLista de material

93

Page 114: Tese 10,3 MB

Neste anexo são tabelados os constituintes do contador, as suas quantidades e preços relativos a

milhares de unidades.

Tabela C.1: Componentes da fonte de alimentação.

Componente Valor Descrição Qtd. Preço

Unit [e]

Preço

[e]

Terminal - CAMDEN - CTB04VZ/2 - TERMINAL BLOCK, 32A,

9.52MM, 2WAY

2 0,83 1,66

Inductor 4 mH MULTICOMP - MCSD106-402KU - INDUCTOR, 4MH,

10%, 2PINS

1 0,28 0,28

Ferrite 950 Ω FAIR-RITE - 2743021447 - FERRITE BEAD, 95OHM 3 0,1 0,3

Varistor - EPCOS - B72214S0461K101 - VARISTOR, 100J,

460VAC

3 0,29 0,87

Resistor 680 Ω TE CONNECTIVITY / CGS - SQMR5680RJ -

RESISTOR, 5W 680R

3 0,29 0,87

Capacitor 1 µF VISHAY BC COMPONENTS - BFC233922105 -

CAPACITOR, CLASS X2, 1UF, 310V

3 0,44 1.32

Diode - ON SEMICONDUCTOR - 1N5346BG - DIODE, ZENER,

9.1V, 5W

1 0,2 0,2

Diode - TAIWAN SEMICONDUCTOR - TS4148 RY -

DIODE,0.5A,0805,100V

6 0,016 0,096

Capacitor 100 nF MULTICOMP - MCCA000256 - MLCC, 0603, Y5V, 50V,

100NF

1 0,003 0,003

Capacitor 47 nF MULTICOMP - MCCA000510 - MLCC, 0402, X5R, 16V,

0.047UF

1 0,005 0,005

Capacitor 4,7 µF VISHAY BC COMPONENTS - MAL215370478E3 -

CAPACITOR, 4.7UF, 35V

1 0,16 0,16

Capacitor 22 µF AVX - 08056D226MAT2A - CAPACITOR, X5R, 0805,

6.3V, 22UF

1 0,068 0,068

Capacitor 2,2 mF MULTICOMP - MCGPR16V228M13X21 - CAPACITOR,

2200UF, 16V

1 0,34 0,34

Resistor 0 Ω PANASONIC - ERJ3GEY0R00V - RESISTOR, 0 OHM,

0R 0.1W

5 0,005 0,025

Voltage

Regulator

- TEXAS INSTRUMENTS - TPS76333DBVT - V REG

LDO 0.15A 3.3V, SMD, 76333

1 0,34 0,34

Fuse 0,5 A MULTICOMP - MCF06G-500MA - FUSE, ANTISURGE,

GLASS, 500MA

1 0,07 0,07

Fuse

Holder

- SCHURTER - 0031.8211 - FUSE HOLDER, PCB,

20X5MM

1 0,37 0,37

Total 6,977

94

Page 115: Tese 10,3 MB

Tabela C.2: Componentes dos circuitos de condicionamento de sinal.

Componente Valor Descrição Qtd. Preço

Unit [e]

Preço

[e]

Diode - TAIWAN SEMICONDUCTOR - TS4148 RY -

DIODE,0.5A,0805,100V

12 0,016 0,192

Resistor 2 MΩ VISHAY DRALORIC - CRCW06032M00FKEA -

RESISTOR, 0603, 2M00, 1%

3 0,012 0,036

Resistor 1 MΩ BOURNS - CR0603-JW-105GLF - RESISTOR, 0603,

1M, 5%, 0.1W

6 0,008 0,048

Resistor 15 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ153V - RESISTOR, 0603,

15K 5%, 0.1W

6 0,004 0,024

Resistor 100 Ω MULTICOMP - MC 0.063W 0603 1% 100R -

RESISTOR, 0603 100R,0.063W,1%

3 0,004 0,012

Resistor 1 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ102V - RESISTOR, 0603, 1K

5%, 0.1W

9 0,004 0,036

Resistor 5 kΩ KOA - SG73S1JTTD5101F - RESISTOR, SURGE, 5K1,

1%, 0603

3 0,026 0,078

Resistor 12.4 Ω MULTICOMP - MC 0.063W 0603 1% 12R4 -

RESISTOR, 0603 12R4

4 0,006 0,024

Resistor 160 kΩ MULTICOMP - MC 0.063W 0603 1% 160K -

RESISTOR, 0603 160K

3 0,007 0,021

Resistor 10 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ103V - RESISTOR, 0603,

10K 5%, 0.1W

6 0,005 0,03

Resistor 2.2 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ222V - RESISTOR, 0603,

2K2 5%, 0.1W

3 0,004 0,012

Resistor 300 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ304V - RESISTOR, 0603,

300K 5%, 0.1W

4 0,004 0,016

Capacitor 220 nF MULTICOMP - MCCA000162 - MLCC, 0603, Y5V, 16V,

220NF

4 0,006 0,024

Capacitor 100 nF MULTICOMP - MCCA000256 - MLCC, 0603, Y5V, 50V,

100NF

5 0,003 0,015

Capacitor 1 µF MULTICOMP - MCCA000530 - MLCC, 0603, Y5V, 16V,

1UF

3 0,005 0,015

Capacitor 10 µF MULTICOMP - MCCA000554 - MLCC, 1206, Y5V, 10V,

10UF

3 0,023 0,069

OPAMP IC - TEXAS INSTRUMENTS - LM224D - OP AMP, QUAD

IND SPEC, SOIC14, 224

2 0,35 0,7

TI - T60404-E4624-X501 4 0,5 2

Total 3,352

95

Page 116: Tese 10,3 MB

Tabela C.3: Microcontrolador, cristais e JTAG.

Componente Valor Descrição Qtd. Preço

Unit [e]

Preço

[e]

Microcontrolador - MSP430F449 1 4,2 4,2

Terminal

JTAG

- MULTICOMP - MC9A12-1434 - HEADER, STRAIGHT,

14WAY, 2.54MM

1 0,198 0,198

Cristal 32 kHz RALTRON - R26-32.768- 12.5 - CRYSTAL

FREQUENCY, 32.768KHZ

1 0,125 0,125

Cristal 8 MHz VISHAY DALE - XT49M-8M - CRYSTAL, 8M, AT MODE,

HC49/4HSMX

1 0,27 0,27

Capacitor 10 pF MULTICOMP - MCCA000091 - MLCC, 0402, NP0, 50V,

10PF

2 0,005 0,01

Capacitor 12 pF MULTICOMP - MCCA000093 - MLCC, 0402, NP0, 50V,

12PF

2 0,005 0,01

Capacitor 1 µF MULTICOMP - MCCA000530 - MLCC, 0603, Y5V, 16V,

1UF

2 0,005 0.01

Capacitor 100 nF MULTICOMP - MCCA000256 - MLCC, 0603, Y5V, 50V,

100NF

3 0,003 0,009

Capacitor 22 µF AVX - 08056D226MAT2A - CAPACITOR, X5R, 0805,

6.3V, 22UF

2 0,068 0,136

Capacitor 2.2 nF AVX - 04025C222JAT2A - CAPACITOR, MLCC, 0402,

50V, 2200PF

1 0,011 0,022

Resistor 5 kΩ KOA - SG73S1JTTD5101F - RESISTOR, SURGE, 5K1,

1%, 0603

2 0,026 0,052

Resistor 10 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ103V - RESISTOR, 0603,

10K 5%, 0.1W

1 0,005 0,005

Resistor 20 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ203V - RESISTOR, 0603,

20K 5%, 0.1W

1 0,004 0,004

Resistor 220 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ224V - RESISTOR, 0603,

220K 5%, 0.1W

1 0,004 0,004

Resistor 0 Ω PANASONIC - ERJ3GEY0R00V - RESISTOR, 0 OHM,

0R 0.1W

5 0,005 0,025

Terminal - SAMTEC - LST-106-07-F-D - SOCKET, 2.54MM,

12WAY

1 0,57 0,57

Hall Sensor - DIODES INC. - AH173-WG-7-A - HALL SENSOR,

LATCH GRADE A, SC59

1 0,22 0,22

Total 5,87

96

Page 117: Tese 10,3 MB

Tabela C.4: Módulos de comunicação externa.

Componente Valor Descrição Qtd. Preço

Unit. [e]

Preço

[e]

Terminal

DB-9

- TE CONNECTIVITY / AMP - 1-1634222-2 - SOCKET, D,

PCB, THR/INSERT, 9WAY

1 0,75 0,75

Driver

RS-232

- TEXAS INSTRUMENTS - MAX3232CDR - IC, DRIVER/

RECEIVER, RS232, 3 5.5V

1 1 1

Optocoupler - AVAGO TECHNOLOGIES - HCPL-181-06BE -

OPTOCOUPLER, SMD, TRANSISTOR O/P

2 0,192 0,384

IR Sensor - MULTICOMP - OFT-5301 - PHOTOTRANSISTOR

5.0MM ROUND

1 0,068 0,068

IR Emitter - MULTICOMP - OFL-5102 - LED 5MM ROUND INF RED

940NM

1 0,036 0,036

Transistor - ROHM - 2SC4081T106Q -

TRANSISTOR,NPN,50V,0.15A, SOT-323

2 0,019 0,038

Terminal - SAMTEC - CES-104-01-T-S - RECEPTACLE, 2.54MM,

SINGLE, 4WAY

1 0,26 0,26

Capacitor 100 nF MULTICOMP - MCCA000256 - MLCC, 0603, Y5V, 50V,

100NF

6 0,003 0,018

Capacitor 22 µF AVX - 08056D226MAT2A - CAPACITOR, X5R, 0805,

6.3V, 22UF

2 0,068 0,136

Resistor 10 Ω VISHAY DRALORIC - RCL0612 10R 1% 100 PPM/K E3

- RESISTOR, 0612, 10R, 1%, LONG TERM

1 0,016 0,016

Resistor 470 Ω PANASONIC - ERJ3GEYJ471V - RESISTOR, 0603,

470R 5%, 0.1W

5 0,004 0,02

Resistor 1 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ102V - RESISTOR, 0603, 1K

5%, 0.1W

4 0,004 0,016

Total 2,742

97

Page 118: Tese 10,3 MB

Tabela C.5: Componentes dos circuitos do LCD, memória Flash, LED’s e interruptores.

Componente Valor Descrição Qtd. Preço

Unit. [e]

Preço

[e]

LCD - - 1 1 1

Memória

Flash

- MICRON - M25P32-VME6G - FLASH SERIAL PAGED

32MB, SMD, 25P32

1 4,27 4,27

Switch - ALPS - SKHHAPA010 - SWITCH, TACTILE, 6X6MM,

VERT, GREY

4 0,09 0,36

LED - MULTICOMP - OVS-0603 - LED 0603 SUPER BRIGHT

BLUE

1 0,117 0,117

LED - KINGBRIGHT - KP-2012SYC - LED, SMD, 0805,

YELLOW

1 0,162 0,162

LED - OSRAM - LSR976 - LED, SMD, RED 1 0,125 0,125

Ferrite 1 kΩ FAIR-RITE - 2506031027Y0 - FERRITE BEAD,

1000OHM, 0.1, 0603

1 0,022 0,022

Capacitor 1 µF MULTICOMP - MCCA000530 - MLCC, 0603, Y5V, 16V,

1UF

6 0,005 0,03

Capacitor 10 µF MULTICOMP - MCCA000554 - MLCC, 1206, Y5V, 10V,

10UF

1 0,033 0,033

Capacitor 100 nF MULTICOMP - MCCA000256 - MLCC, 0603, Y5V, 50V,

100NF

6 0,003 0,018

Resistor 1 MΩ BOURNS - CR0603-JW-105GLF - RESISTOR, 0603,

1M, 5%, 0.1W

4 0,008 0,032

Resistor 470 Ω PANASONIC - ERJ3GEYJ471V - RESISTOR, 0603,

470R 5%, 0.1W

3 0,004 0,012

Resistor 1 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ102V - RESISTOR, 0603, 1K

5%, 0.1W

4 0,004 0,016

Resistor 0 Ω PANASONIC - ERJ3GEY0R00V - RESISTOR, 0 OHM,

0R 0.1W

4 0,005 0,02

Total 6,217

98

Page 119: Tese 10,3 MB

Tabela C.6: Componentes do circuito de carregamento da bateria.

Componente Valor Descrição Qtd. Preço

Unit. [e]

Preço

[e]

Battery

Charger

- TEXAS INSTRUMENTS - BQ24070RHLTG4 -

CHARGER, LI-LON, 4.4V, SMD, QFN-20

1 2,59 2,59

Terminal - FCI - 76341-303LF - SOCKET, 1ROW, 3WAY 1 0,24 0,24

LED - OSRAM - LGQ971 - LED, SMD, GREEN 1 0,051 0,051

LED - KINGBRIGHT - KP-2012SYC - LED, SMD, 0805,

YELLOW

1 0,162 0,162

LED - OSRAM - LSR976 - LED, SMD, RED 1 0,125 0,125

Capacitor 47 µF TDK - C3225X5R0J476M - CAPACITOR, 47UF, 6.3V,

X5R, 1210

1 0,24 0,24

Capacitor 10 µF MULTICOMP - MCCA000554 - MLCC, 1206, Y5V, 10V,

10UF

2 0,033 0,066

Capacitor 100 nF MULTICOMP - MCCA000256 - MLCC, 0603, Y5V, 50V,

100NF

3 0,003 0,009

Resistor 100 Ω MULTICOMP - MC 0.063W 0603 1% 100R -

RESISTOR, 0603 100R,0.063W,1%

1 0,004 0,004

Resistor 200 Ω MULTICOMP - MCMR06X2000FTL - RESISTOR, 0603,

200R, 1%, ANTI SULFUR

1 0,005 0,005

Resistor 24,9 kΩ MULTICOMP - MC0201L6F2492SE - RESISTOR, 0201,

1%, 24K9

1 0,005 0,005

Resistor 100 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ104V - RESISTOR, 0603,

100K 5%, 0.1W

2 0,005 0,01

Resistor 1 kΩ PANASONIC - ERJ3GEYJ102V - RESISTOR, 0603, 1K

5%, 0.1W

6 0,004 0,024

Resistor 0 Ω PANASONIC - ERJ3GEY0R00V - RESISTOR, 0 OHM,

0R 0.1W

2 0,005 0,01

Total 3,541

99

Page 120: Tese 10,3 MB

Tabela C.7: Custo dos componentes do sistema.

Item Preço [e]

Plásticos (Caixa e suporte LCD) 5

PCB 6,673 1

Bateria 2,5 2

Fonte de alimentação 6,977

Condicionamento de sinal 3,352

Microcontrolador, cristais e JTAG 5,87

Módulos de comunicação externa 2,742

LCD, memória Flash, LED’s e interruptores 6,217

Circuito de carregamento da bateria 3,541

Total 42,872

O custo total do sistema é de 43e. O hardware presente no sistema desenvolvido permite o fa-

brico de uma PCB mais reduzida (até metade das dimensões actuais) se for utilizada uma caixa mais

pequena, o que reduziria os custos do contador.

1Preço relativo ao fabrico de 1000 unidades na PCB-Pool, inclui portes de envio.2Bateria cilíndrica de iões de lítio recarregável 3.7 V, 750 mAh.

100

Page 121: Tese 10,3 MB

DSintaxe ASN.1 dos Registos

101

Page 122: Tese 10,3 MB

Neste anexo descreve-se o protocolo de comunicação ASN.1 implementado e como se realiza a

comunicação. É ainda descrita a sintaxe ASN.1 dos vários tipos de registo.

D.1 Basic Encoding Rules (BER)

O tipo de empacotamento BER é um standard utilizado para definir a forma com se organizam os

dados num bloco ao serem transmitidos entre aplicações distintas. Na Figura D.1 está representada a

estructura de empacotamento do protocolo BER.

Octetos de Identificação

Octetos de comprimento

Octetos de conteúdoOctetos de fim-de-

conteúdo

Indicam se o pacote é terminado pelo octeto de fim-de-conteúdo

Indicam que não há mais octetos de dados

Figura D.1: Empacotamento de dados do tipo BER.

Os octetos de identificação, são o cabeçalho do pacote de dados. São construídos com o tipo de

dados que se transmite e o número do pacote numa sequência. Se o número do pacote for inferior a 32,

o cabeçalho é constituído apenas por um octeto, caso contrário serão tantos quanto necessário [41].

O campo de comprimento indica o número de octetos de conteúdo que o pacote contém. Estes

últimos são compostos pelos dados a serem transmitidos e o octeto de fim de conteúdo pode não estar

presente, o que é indicado nos octetos de comprimento.

D.2 Abstract Syntax Notation 1 (ASN.1)

Em certos protocolos de comunicação cada mensagem é especificada como um número binário

numa sequência de octetos. No entanto, na maioria dos casos é necessário definir tipos de dados

complexos para transportar as mensagens sem ter em conta a sua representação binária. Para poder

transmitir estes dados sem originar conflitos é necessária uma notação que não determine a repre-

sentação destes tipos de dados, ou seja, que os abstraia [40]. O protocolo ASN.1 surge precisamente

neste contexto e permite a transmissão de dados entre diferentes entidades que tenham como base

linguagens diferentes.

Neste projecto implementa-se uma comunicação ASN.1 genérica para transferência de registos a

sintaxe que se utiliza é a seguinte,

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TestModule DEFINITIONS ::=BEGIN

PeriodicRegister ::= SEQUENCEtime-stamp UTCTime,status INTEGER (0..65535),va-power_kVA SEQUENCE OF INTEGER,consumed-active-energy_kWh SEQUENCE OF INTEGER,supplied-active-energy_kWh SEQUENCE OF INTEGER,consumed-reactive-energy_kWh SEQUENCE OF INTEGER,supplied-reactive-energy_kWh SEQUENCE OF INTEGER,quadrant1_kWh SEQUENCE OF INTEGER (0..65535),quadrant2_kWh SEQUENCE OF INTEGER (0..65535),quadrant3_kWh SEQUENCE OF INTEGER (0..65535),quadrant4_kWh SEQUENCE OF INTEGER (0..65535),peak_kW SEQUENCE OF INTEGER (0..65535)

MonthlyRegister ::= SEQUENCEtime-stamp UTCTime,va-power_kVA INTEGER,consumed-active-energy_kWh INTEGER,supplied-active-energy_kWh INTEGER,consumed-reactive-energy_kWh INTEGER,supplied-reactive-energy_kWh INTEGER,quadrant1_kWh INTEGER (0..4294967295),quadrant2_kWh INTEGER (0..4294967295),quadrant3_kWh INTEGER (0..4294967295),quadrant4_kWh INTEGER (0..4294967295),peak_kW INTEGER (0..4294967295),crc IA5String

HistoricRegister ::= SEQUENCEva-power_kVA INTEGER,consumed-active-energy_kWh INTEGER,supplied-active-energy_kWh INTEGER,consumed-reactive-energy_kWh INTEGER,supplied-reactive-energy_kWh INTEGER,quadrant1_kWh INTEGER (0..4294967295),quadrant2_kWh INTEGER (0..4294967295),quadrant3_kWh INTEGER (0..4294967295),quadrant4_kWh INTEGER (0..4294967295),peak_kW INTEGER (0..4294967295),crc IA5String

END.

A comunicação foi implementada em conjunto com o protocolo RS-232 e as mensagens que o sis-

tema aceita de acordo com o empacotamento do tipo BER são pedidos de registos periódicos, fechos

de facturação e do registo histórico. A um pedido mal formatado o sistema responde com uma mensa-

gem de erro.

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ECalibração

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Neste anexo descreve-se o método de calibração implementado, o qual apresenta a possibilidade

de incluir numa versão futura uma interface com o calibrador da MSP430 Energy Library [38].

A calibração de um contador de energia eléctrica define a sua exactidão, dependendo das poten-

cialidades do sistema. Pretende-se que o contador desenvolvido seja de classe 1 ou 2 para energia

activa [2] e de classe 2 ou 3 para energia reactiva [3]. Estes níveis são apenas atingíveis com uma ca-

libração eficaz. O que se efectuou no contador desenvolvido foi uma calibração rudimentar, recorrendo

a instrumentos de medida para obter os níveis de tensão e corrente em cada fase quando sujeitos a

uma carga e acertando os factores de escala correspondentes. Para além dos factores de escala, fo-

ram efectuadas medições com o contador desligado da rede trifásica (apenas a funcionar pela bateria).

Juntando os resultados da medição normal com a medição em vazio obteve-se uma calibração com

dois pontos, a qual se for efectuada com sinais de tensão e corrente precisos virá a garantir as classes

de precisão que se pretendem.

A correcta calibração do sistema deve ser feita recorrendo a uma fonte bastante exacta ligada ao

contador, e monitorizando os valores medidos por este. Um acrescento a este método é a utilização

de um contador já devidamente calibrado para medir os sinais e comparar com as medidas efectuadas

pelo contador a calibrar. Este tipo de calibração garante ao contador uma melhor classe de precisão

quantos mais pontos forem utilizados.

Tirando partido da vasta biblioteca de algoritmos para medição de energia da Texas Instruments [38],

foi implementada a interface com uma aplicação de calibração presente nesta mesma biblioteca. Este

calibrador comunica com o contador pela porta série a um ritmo de 9600 bit/s. A Figura E.1 representa

a janela de controlo do calibrador.

Figura E.1: Controlo da calibração.

Através deste menu pode escolher-se o modo de calibração, o qual pode ser feito utilizando o

contador de referência ou utilizando uma fonte controlada que gera os valores de tensão e corrente

que forem pedidos. A janela principal do calibrador durante uma comunicação com o contador está

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representada na Figura E.2.

Figura E.2: Calibrador.

O botão verde no canto superior esquerdo da janela representa que a ligação ao contador foi efectu-

ada com sucesso. Enquanto que os botões vermelhos no canto inferior direito representam a ausência

de ligação à fonte de alimentação (”Gen”) e a um contador de referência já calibrado (”Ref”). O calibra-

dor permite ainda um modo de calibração manual, o qual se representa na Figura E.3.

Figura E.3: Calibração manual.

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A interface entre o calibrador e o contador foi implementada utilizando os algoritmos adequados

presentes na biblioteca para o microcontrolador MSP430. O protocolo que estes utilizam é o que se

define na norma IEC-1107. Esta norma foi inicialmente concebida para contadores de energia eléctrica

na união europeia, tendo sido revista em 2002 e integrada na norma IEC62056-21 [43]. O propósito da

utilização deste protocolo nos contadores de energia é para tentar universalizar o tipo de comunicação

que se utiliza para obter informação dos contadores. Os módulos que tipicamente se utilizam para

implementar o protocolo são uma porta série ou um par receptor/emissor de infravermelhos.

A interface entre o calibrador e o contador pode apenas ser efectuada com sucesso utilizando uma

palavra passe de 64 bits intrínseca ao firmware instalado no microcontrolador. Isto permite uma robusta

protecção contra tentativas de fraude.

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