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工业自动化
瑞萨电子面向工业控制、工业通信、人机界面、传感与监测等应用,提供MCU、MPU、工业网络、模拟器件及配套开发资源,帮助构建高效、可靠的工业自动化系统。
应用
工业控制器
工业控制器是一种专门用于工业自动化领域的控制设备,它能够根据预设的规则和算法,对工业生产过程中的物理量(如温度、压力、流量、速度等)进行监测和控制,使这些物理量保持在期望的范围内,或者按照特定的规律变化。其作用主要包括实现生产过程的自动化操作、提高生产效率和质量、降低生产成本、保障生产安全等。
工业通信
工业以太网广泛应用于各行各业,其中TSN、OPC UA、EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、CC-Link IE和Modbus等协议被广泛应用于各种目标应用中。瑞萨电子为支持多种工业以太网协议的网关、网络控制器、远程IO等提供完整解决方案。
工业HMI
人机界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介,它实现了信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换,使用户能够方便、快捷、准确地操作机器或系统,同时让机器或系统向用户提供必要的信息反馈。用于工业生产设备的监控和操作,如生产线的控制、机器人的操作、化工流程的监控等,提高生产效率和质量,降低成本。
工业传感与IO-Link
作为工业自动化领域的最小单位,工业传感器的精度、控制方式和通信效率至关重要。IO-Link 是一种串行通信协议,用于将传感器和执行器连接到工厂自动化中的远程 I/O 或 PLC。
工业监测与零售自动化
资产追踪是指通过使用一系列技术手段,如射频识别(RFID)、全球定位系统(GPS)、蓝牙定位、超宽带(UWB)等,对资产的位置、状态、移动轨迹等信息进行实时监测和管理的过程。在工业自动化场景下,这些技术能够与工业系统深度融合,实现资产的高效管理与利用。

瑞萨电子的零售、自动化和支付解决方案为销售点、货币计数、伪造检测、称重器和自动售货机应用提供互联且安全的处理、传感和 HMI 解决方案。
解决方案及系统框图
工业用嵌入式可编程逻辑控制器 (PLC)
该嵌入式可编程逻辑控制器 (PLC) 解决方案包括具有灵活的 IO 和/或标准接口数量和类型的客户定制软件。
系统优势:
●基于瑞萨电子灵活软件包 (FSP) 的客户定制软件
●具有添加行业认可的软件堆栈(例如 EtherCAT)选项
●灵活选择 IO 和/或标准模拟+数字 IO
●有线接口,如 RS-232、RS-485、IO-Link、ASi-5、以太网、USB
●无线接口,如 Bluetooth、LTE-M、NB-IoT
●物联网连接(如 MQTT、GUI)
●标准 24VDC(噪声 18V - 28V)电源
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打印机电源排序器和 I/O 扩展器(PPC 或 MFP)
如普通纸复印机(PPC)和多功能打印机(MFP)等高性能打印机的各种功能都是由 ASIC 和/或 MPU 控制。 该款设计增加了一个专用 MCU 来增强功能并优化系统。 MCU 提供电源排序功能,以降低系统待机电流并支持快速启动。 此外,MCU 用作 I/O 扩展器,减少了 ASIC 和 MPU 上所需的引脚数量,从而优化了系统总成本。
系统优势:
●排序功能控制每个模块和设备的电源,降低系统待机电流并实现快速启动。
●该设计减少了 ASIC 和 MPU 引脚的数量,使用高引脚数 MCU 作为 I/O 扩展器,优化了总器件成本。
●该款设计不仅适用于打印机,也适用于需要大量 I/O 的配备 ASIC 和 MPU 的系统。
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电梯控制系统
该电梯控制系统由主控制板、内部/呼叫板和外部/呼叫板以及瑞萨电子交流伺服解决方案和门控制板组成。 整个电梯系统需要稳定、可靠、实时的通信,以确保最佳安全性。 瑞萨电子提供工业级或更高等级的电源(DC/DC 降压稳压器、LDO)、RA MCU 和各种接口 IC(RS-485 收发器、隔离式光电耦合器),以促进完全稳定电梯系统的开发。
系统优势:
●Arduino Portenta C33模块采用瑞萨电子Arm® Cortex®-M33 MCU,支持MicroPython和其他高级编程语言。 部署 AI 驱动的项目变得快速而简单。
●强大的RS-485和最高的隔离性能确保了稳定可靠的通信。
●高可靠性降压稳压器和 LDO 可提供稳定的电源。
●GreenPAK混合信号器件提供了按键输入和LED控制的灵活性。
●NFC读卡器用于用户身份验证。
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精密 TIG 焊接控制器
钨极惰性气体(TIG)保护焊,也称为钨极气体保护电弧焊(GTAW),是一种使用非消耗性钨电极产生热量并焊接材料的方式,主要是产生铝等薄金属。 随着自动化和精确度在制造业中变得越来越重要,对高级焊接控制器的需求也在增长。 各行各业正在转向更高效、更紧凑、功能更丰富而且集成了安全措施和无线连接的系统。 由于更加注重工人的安全,因此集成了气体检测和优化的人机界面 (HMI),使焊接系统更加安全和易于使用。

这种 TIG 焊接控制器设计是一个完整的 DC + AC/DC TIG 可编程焊接控制系统。 它提供精确、宽范围的电弧电流测量,可以精确控制焊缝。 它采用气体传感器,可有效检测焊接过程中的有害副产品,例如臭氧,从而提高安全性。 此外,它还包括一个 IR 多点触控 HMI,即使戴着手套也能准确检测触摸输入,以及用于实时系统控制和监控的无线连接。
系统优势:
●次级侧的精确、宽范围电弧电流测量可精确控制焊接电流,从而提高焊接质量并提高工艺效率。
●通过实时监测气体水平,检测臭氧和其他危险气体可以提高工作环境的安全性。
●用于高侧测量和控制的隔离控制器可保持系统稳定性并防止电气干扰。
●红外多点触控 HMI 显示屏,可戴手套操作,使操作员能够轻松控制系统,提高恶劣工业环境中的安全性和便利性。
●通过 Wi-Fi 或低功耗蓝牙®(LE)进行无线连接,可以远程监控和控制焊接系统。
●集成的水冷控制电路优化了系统的冷却,使焊接工具更加紧凑。
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菲尼克斯电气基于瑞萨RZ/G系列的SoftPLC解决方案
菲尼克斯电气软件将PLCnext Virtual Control部署于Remi Pi平台上,通过Modbus TCP协议读取从站IO的数据,用户通过访问PLCnext Virtual Control上的HMI web服务器直接获取IO状态。
PLCnext Virtual Control优势
PLCnext Virtual Control可以利用宿主机提供的物理资源和内核配置,将PLCnext Virtual Control以软件的形式在Linux操作系统上运行。

成本效益:PLCnext Virtual Control通过减少硬件需求,降低了采购和维护成本,使得中小企业也能够享受到先进的自动化技术。
部署灵活性:软件定义的特性使得虚拟化PLC可以根据特定应用需求进行定制,满足个性化的生产需求
集成与兼容性:能够与现有的IT系统和软件解决方案无缝集成,支持多种通信协议和接口
环境适应性:PLCnext Virtual Control可以在各种适配Linux的硬件平台上运行,不受物理条件的限制,能够适应不同的生产环境和设备
资源利用率高:在同一硬件上可以运行多个容器实例,提高资源利用率
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4 至 20mA 电流环路接收器
4mA 至 20mA 电流环路是许多行业传感器系统的主要标准,因为它易于配置和连接。 与其他信号相比,它需要的布线和连接更少,从而降低了整体的系统成本。 此外,由于电流不会像电压那样在长距离内衰减,因此它是大型场所的理想选择。

该电流环路接收器系统采用了瑞萨的精密数字功率监控器(DPM),拥有稳定的电源和 Arm® Cortex® MCU 的低功耗处理能力。
系统优势:
● Arm Cortex-M23 MCU 的低功耗和信号处理特性
● 具有低电流消耗的精密数字电源监控
● 稳定的电压,适用于低噪声和高 PSRR 应用
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ASi-5 多传感器平台
客户通常希望在他们的实验室里通过几个传感器快速评估 ASi-5。ASi-5 板虽已存在,但缺少传感器,因此需要专用 I/F 来连接到适当的传感器。

他们通常还需要分离处理并卸载其主机 MCU,因此通常需要由传感器板上的专用 MCU 对传感器数据进行预评估。此外,通常还需要 3.3V 或 5V 的电源。

此设计在单一 PCB 上集成了多个传感器、接口、用于传感器数据预评估的专用 MCU 以及电源。
系统优势:
● 一块板上有多个传感器,用于快速评估
      ○ 通过 DIP 开关或软件选择传感器
      ○ 附加的模拟输入
● RA2A1 MCU 集成了强大、丰富的模拟功能,用于传感器数据预评估/计算
      ○ 适用于现有 ASi-5 板的 I/F
      ○ 8-/16-/24 位并行输出,用于简单的 ASi-5 从机
      ○ 适用于复杂 ASi-5 从机的 SPI
      ○ 额外的 PMOD I/F 也可连接到大多数瑞萨 MCU 板
● 单个 3.3V 或 5V 输入,内部产生附加电源轨(3.3V+5V)
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多协议工业以太网交换机
多协议工业以太网交换机在多个通用工业以太网协议之间实现轻松传输。 瑞萨电子为支持 24VDC 电源和多种工业以太网协议的多端口高性能工业以太网交换机提供完整解决方案。
系统优势:
● 高达 5 个以太网端口
● 支持多种工业以太网协议
      ○ PROFINET、以太网/IP™、EtherCAT
● 集成 eMMC、DDR3 RAM 和 QSPI 闪存
● 只需要 1 个 24VDC(9V 至 48V)电源
      ○ 所有其他内部生成的电源轨
      ○ 仅需两个电源器件即可为整个应用供电
      ○ 减少电路板空间
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工业 CAN 传感器网络
在工业场景中,控制器局域网(CAN)是应用极为广泛的设备级通信总线,以高可靠性和高性价比著称。 传感器也广泛应用于空气质量和湿度测量等工业场景。 瑞萨电子设计的这款传感器数据收集网络,采用了基于 Arm® Cortex®-M23 内核的 MCU 的 CAN 功能。 CAN 节点通过一个隔离式 RS-485 收发器和一个反相器连接,有多个瑞萨电子传感器模块在 CAN 网络上运行。
系统优势:
● 48MHz Arm Cortex-M23 内核性能卓越,可实现高效计算和快速响应。
● MCU 中的集成加密库可确保安全通信和数据保护,维护关键应用中的数据完整性。
● 高速 RS-485 收发器提供了稳健的通信接口,在长距离和嘈杂环境中可确保可靠通信。
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工业以太网多传感器模块
工业领域的客户通常需要实时以太网 (RTE) 解决方案,也称为工业以太网。这些行业的常见标准包括 EtherCAT、Powerlink、Sercos III、PROFINET、Modbus TCP 等。

RZ/N1L MPU 具有集成度高、计算能力强、接口丰富等优点,是工业以太网应用中传感器连接的理想选择。其集成的基于 Arm® Cortex®-M3 的 R-In 引擎也可作为专用以太网硬件 RTOS/加速器。

典型的设置需要外部闪存(通过 QSPI)、以太网 PHY、多种传感器(取决于具体的用例)和电源。

此设置需要三个电源轨,但在很多情况下,并不需要这么大的电流。通过结合使用我们的 ISL85418 单稳压器和 ISL8088 双稳压器,可以轻松实现这一点,这意味着总共只需两块电源芯片。
系统优势:
● 带 R-In 引擎(硬件加速器)的高度集成工业通信解决方案
● MPU 可附加多个传感器并对其进行评估
● 易于使用、紧凑和精确的 DC/DC 稳压器
● BOM 数量小、PCB 占位空间小
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带有 RZ/N1S 的实时工业以太网开关(低成本)
工业领域的客户通常需要实时以太网解决方案,也称为工业以太网。 常见标准包括 EtherCat、Powerlink、Sercos III、PROFINET、Modbus TCP 等。 Renesas 为工业以太网交换机提供完整的解决方案,采用单一的 24V直流电源,适用于具有多达五个以太网端口的中端应用。
系统优势:
● 高达 5 个以太网端口
● 支持多种工业以太网协议
● PROFINET、EtherNet/IP™、EtherCAT
● 集成 QSPI 闪存
● 仅需要 1 个 24V直流(9V 至 48V)电源
● 所有其他电源轨都在内部生成
● 仅需要两个组件即可为整个应用提供电力
● 减少电路板空间
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适用于单核 Cortex®-A55 MPU 的 SMARC 系统
具有人工智能 (AI) 的可扩展 SMARC 2.1 模块 (SoM) 系统解决方案基于强大的瑞萨电子 RZ/G2 微处理器系列以及完整的电源和时序树。 它展示了用于人工智能人机界面应用(例如智能工业控制终端)的一站式架构。
系统优势:
● Linux 操作系统
● 低功耗单核配置
● 板载单颗可编程时钟发生器
● 广泛的通信接口支持
● 带有热插拔支持的稳健电源
● 低成本逻辑 IC 满足 SMARC 最小空间的标准要求
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可扩展 SMARC 2.1 网关 SoM,采用 RISC-V MPU
随着工业物联网(IIoT)系统的扩展,对支持高性能处理同时保持低功耗的紧凑型模块化网关设计的需求不断增长。 智能移动架构(SMARC)2.1 标准具有灵活性,能够将通信接口、显示支持和优化的电源管理等关键功能集成到小尺寸产品中,因此越来越受到物联网网关设计的青睐。 它提供了一种模块化的系统设计方法,可加快上市时间。

这种系统级模块(SoM)设计符合 SMARC 2.1 标准,采用强大的瑞萨电子 RZ/Five MPU 以及完整的电源和时序树。 它针对 IIoT 网关进行了优化,提供低功耗、通信接口支持(千兆以太网、CAN、USB 2.0)以及与传感器网络的兼容性。 它支持单时钟发生器和单电源,简化了设计过程,实现了更快的开发和紧凑的占用空间。
系统优势:
●带有 RISC-V CPU 内核的单核配置可提供高效的处理能力和低能耗,使其成为需要连续运行的 IIoT 网关的理想选择。
●Linux 操作系统提供了广泛支持的开发环境,可加速应用程序开发并确保与现有系统的兼容性。
●用于 MCU 处理的单个可编程时钟发生器和单个电源降低了设计复杂性和组件数量,从而最大限度地减少了空间受限的工业应用的占用空间。
●广泛的通信接口支持(千兆以太网、CAN、USB 2.0)确保与各种 IIoT 设备的无缝连接。
●低成本逻辑 IC 以最小的空间满足 SMARC 标准要求,可实现经济高效、紧凑的设计,符合可靠运行的行业标准。
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适用于 PLC 应用的无线更新模块
随着智能制造的飞速发展,越来越多的客户希望通过工业可编程逻辑控制器(PLC)实现远程控制和无线(OTA)通信。基于在工业领域的多年经验和对客户挑战的理解,瑞萨及其合作伙伴推出的 PLC 智能升级系统,在满足客户需求的同时,还提供安全可靠的通信,并涵盖了各种 PLC 品牌和应用场景。该解决方案包括针对客户的一站式解决方案 - 从云计算到 OTA,从调试管理到终端解决方案。
系统优势:
● RA6M3 是具有以太网连接和实时系统控制的高性能 MCU
● 专为工业应用而设计的高性能降压转换器和 RS-485 收发器
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基于Wi-Fi 6的工业网关
该解决方案展示了搭载四核 Arm® Cortex®-A57 和四核 Arm® Cortex®-A53 CPU 的超高性能 MPU 的功能和特征,丰富的外设支持, LVDS、PCIe 和千兆级以太网、DDR、USB 3.0、SD 等存储器接口。

电源和时钟设计简单,可节省 PCB 尺寸。 高性能、高度集成的 Wi-Fi 6 (802.11ax) R2 单PCIe 芯片,可提供灵活、稳定的最佳 Wi-Fi 网络。
系统优势:
●现场数据处理:超强的 MPU+Wi-Fi 6 模块连接;同时,RZ/G2H MPU 支持超过 50GB/s 的储存器带宽性能,能为现场可编程逻辑控制器 (PLC) 应用实现最快的数据传输。 Wi-Fi 芯片可驱动高达 4.8Gbps 的PHY/数据链路速度。
●高度集成 PMIC:简化了系统电源设计和 PCB 尺寸,3 颗电源芯片即可涵盖所有电源树。
●高度集成时钟:简化了系统时钟设计并限制了时间抖动。
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单板计算机网关
随着智能建筑和工业环境中物联网(IoT)设备数量的不断增加,人们对能够管理和控制联网设备的网关有着强烈的需求。 单板计算机(SBC)网关可促进不同物联网设备和协议之间的通信,确保跨设备的顺畅数据传输和实时控制,这对于自动化系统至关重要。

该 SBC 网关系统由一个高能效 MPU 组装而成,该 MPU 包含一个 Arm® Cortex®-A55 和两个 Arm Cortex-M33 内核,用于实时处理。 广泛的接口集提供传感器连接和网络通信选项,使该设计适用于注重能源效率、快速处理以及与现有基础设施灵活集成的环境。
系统优势:
●Arm Cortex-A55 与双 Arm Cortex-M33 相结合,具有先进的睡眠模式功能,可实现高能效和实时处理,在保持低功耗的同时提供高性能计算,非常适合能源使用至关重要的应用。
●通过 USB、CAN、RS-485、UART 和 I2C 支持广泛的传感器连接选项,确保不同设备和网络之间的互操作性。
●通过蓝牙®、Wi-Fi 和 LTE 实现的多功能无线通信提供了全面的连接以及网关的远程访问和控制。
●高达 10Mb/s 的低功耗 Wi-Fi 或低功耗蓝牙通信允许以低功耗运行实现高效的数据传输。
●具有单个多相 PMIC 的稳健、高度集成的电源简化了网关设计,同时确保了高效的电源管理。
●来自 USB 或电池的灵活工作电压选项提供了多种电源选项和适应性。
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云网关模块
该解决方案展示了如何采用瑞萨电子的基于 Arm® Cortex®-M4 内核的RA6M1 MCU实现云连接网关模块。该系统通过通用接口 (RS-485/RS-232) 与外部模块进行通信。采集到的数据通过 4G 模块上传到云,以供进一步分析。电源可以灵活选择 12V 至 24V 输入,适用于更广泛的系统。
系统优势:
●采用最高运行频率为 120MHz 的 Arm Cortex-M4 内核实现卓越性能。集成了 512kB 的闪存和 256kB 的 SRAM。
●高性能、低输入电压和高 PSRR LDO。
●能够提供最大 2.5A 连续输出电流的高效同步降压/升压稳压器。
●通过 RS-485/RS-232 提供稳健的通信接口。
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具备 AI 加速器的 HMISoM
具有人工智能 (AI) 的可扩展 SMARC 2.1 模块 (SoM) 系统解决方案基于强大的瑞萨电子 RZ/G2 和RZ/V2微处理器系列以及完整的电源和时序树。 它展示了用于人工智能人机界面应用(例如智能工业控制终端)的一站式架构。
系统优势:
●Linux 操作系统
●3D 图形加速引擎
●H.264 编解码器(RZ/G2L 和 RZ/V2L)
●用于图像 AI 应用的 DRP-AI(仅限 RZ/V2L)
●用于可扩展性的多核心配置
●板载单一可编程时钟发生器
●广泛的通信接口支持
●带有热插拔支持的稳健电源
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具有 AI 功能的可扩展人机界面 SMARC SoM
系统级模块(SoM)系统是一种结构紧凑的即用型处理器模块,由于其能够显著缩短嵌入式系统的开发周期,加快产品上市时间并降低总体项目成本,因此在各个行业中广受欢迎。 在智能显示器、智能城市和工业应用等对实时通信和处理至关重要的应用中,支持多内核、高性能图形和强大无线协议的 SoM 需求量很大。

该款可扩展的人机界面(HMI)智能移动架构(SMARC)SoM 设计为驱动显示器(HDMI 和 LVDS)的 MPU 提供了优化的电源和时序树。 它结合了多核处理器与高性能图形和硬件支持,以实现视频编码/解码。 该设计包含了无线协议(Wi-Fi 和蓝牙®)和千兆以太网,确保了全面的连接性,还配备 CIP Linux 内核的长期安全支持和实时补丁,使设计人员对系统可靠性感到放心。
系统优势:
●Arm® Cortex®-A53 和 Arm® Cortex®-A57 内核、2/4GB LPDDR4 和 32GB eMMC 闪存上的强大 MPU 提供高性能多核处理和高级图形功能,支持复杂的 HMI 应用。
●高性能,多达 8 个内核、PowerVR 3D 图形、H.265 播放和 H.264 录制/播放支持要求苛刻的多媒体应用程序。
●用于内部 L1 和 L2 缓存的纠错码(ECC)以及用于外部 DDR 内存接口的 ECC 可确保数据完整性和系统稳定性。
●具有超长期支持(SLTS),可提供 10 年的安全维护、CIP 内核实时补丁和验证 Linux 软件包(VLP),从而降低了维护成本并延长了产品寿命。
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具有 NFC 身份验证功能的打印机控制面板
共享办公打印机通常是企业安全方面的弱点。 如果没有适当的身份验证,未经授权的用户可能会访问或打印敏感信息,从而导致信息泄露或数据泄露。 这就促使人们加强共享办公空间的安全性,并采用确保只有授权人员才能访问共享设备的系统。 近场通信(NFC)技术既安全又方便,正在成为大多数企业环境中的身份验证标准。

该设计的特点是打印机控制面板集成了基于 NFC 的卡认证,将进入/退出卡与共享的办公室打印机连接起来。 此设置可实现无缝、安全的身份验证,确保只有授权用户才能使用打印机并访问敏感信息。
系统优势:
●通过 NFC 连接的安全性和身份验证确保只有授权用户才能访问打印机,从而减少信息泄露。
●身份验证和控制面板功能的分离可实现更大的设计灵活性和定制。
●高性能 NFC IC 减少了主机 MCU 的负载,并且需要更少的 MCU ROM,从而实现了高效的系统性能。
●该系统可以使用带有 Pmod™ 接口的评估板快速进行原型设计。
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基于 RTOS 的 RZ/A3UL HMI SMARC 模块化系统 (SoM)
这款紧凑的 SMARC 2.1 模块化系统 (SoM) 包含 Renesas RZ/A3UL 微处理器,用于 RTOS 应用。 该系统设计架构提供了完整的电源和时钟树。 针对实时人机界面 (HMI) 应用,如智能家居/建筑或工业终端。
系统优势:
●RTOS 操作系统
●低功耗的单核 Arm® Cortex®–A55 配置
●支持多种内存:八线闪存和 RAM、DDR、QSPI、eMMC
●单一可编程时钟发生器
●支持多种通信接口:USB、以太网、CAN 和 Wi-Fi/蓝牙低能耗 (LE)
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多显示器人机界面 SoM
模组系统 (SoM) 解决方案为小尺寸,即用型处理器模块。借助 SoM,客户能够加快嵌入式产品的上市速度,缩短其整体项目日程。

这种成功产品组合为 RZ/G2M 微处理器 (MPU) 提供经过优化的电源和时序树,该微处理器驱动三个显示器(HDMI、LVDS 和 RGB)。有助于模组系统设计人员采用成熟的方案,规避设计中出现的风险。
系统优势:
●强大的 RZ/G2M MCU 搭配 4x Arm® Cortex®-A53 (1.2GHz) 和 2x Arm® Cortex®-A57 (1.5GHz)处理器
●双相输出可编程电源管理 IC (PMIC),每相 5A 输出
●完整的电源和时序系统设计
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超小型指纹传感器
瑞萨电子的超小型指纹传感器解决方案是采用了适合 USB 适配器识别模块的紧凑型设计。 这可以通过具有高性能和安全功能的超小型 RA6M4 微控制器 (MCU) 来实现。 此外,在具有 USB 2.0 数据带宽/功率范围的高性价比配置中使用现代化的 USB-C,使我们能够将指纹传感器缩小到 12mm x 12mm(加上 USB-C 接口本身的 8mm x 8mm)。
●除了指纹传感器本身,瑞萨电子的产品组合涵盖了其中所有的电子器件。
●支持 TrustZone® 的 Arm® Cortex®-M33 MCU,安全的加密引擎和全套软件包,可轻松实施安全的应用。
●可选扩展允许在工业自动化主机中使用隔离RS-485 总线连接进行身份验证。
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非接触式按键
非触摸式按键解决方案可广泛应用于家庭(照明开关、浴室开关等)和公共场所(自动售货机、电动门等)。 无需直接接触按键即可检测到触摸;从而减少细菌和污垢在手指上粘附。 非接触式按键解决方案减轻了对表面污染的担忧。

瑞萨电子为非接触式按钮解决方案提供了一款参考设计。 要了解更多信息,请查看非接触式按键参考设计页面。
系统优势:
●入门级 RA 32 位 MCU 配备了电容式触摸传感器单元 2(CTSU2),可提供拥有高灵敏度和高抗噪性的非接触式控制。 并且兼容所有包含 CTSU 的瑞萨电子 MCU。
●超低 Iq 升降压可以完全提取低至 1.8V 的电池功率。
●输出电压可由 I2C 总线调节。
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IO-Link 主站
随着工厂采用工业物联网、人工智能(AI)和大数据等工业 4.0 技术,人们越来越需要更高效、可扩展和可靠的工业自动化系统。 这种演变需要简化传感器、执行器和可编程逻辑控制器(PLC)之间的通信方式,以简化系统复杂性并提高性能效率。

IO-Link 是一种串行通信协议,用于将传感器和执行器连接到工厂自动化中的远程 I/O 或 PLC。 该平台为 IO-Link 协议提供易于使用的网关开发套件,支持多达 8 个 IO-Link 传感器或执行器,并支持由 Arm® Cortex-A7® MPU 控制的工业以太网通信。
系统优势:
● 内置的 IO-Link 硬件帧处理程序可显著提高应用程序性能,从而在自动化系统中实现更快、更可靠的操作。
● 监测和保护温度和电源电压可确保系统稳定性,防止过热或电压不规则波动,从而延长设备使用寿命并最大限度地减少停机时间。
● 通道和连接设备的过载保护降低了设备故障的可能性。
● 针对多达 8 端口 IO-Link 主站应用进行了优化,允许多个传感器和执行器连接到单个主站,从而提高系统效率并降低布线复杂性。
● 可选安全启动功能增强了系统安全性。
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USB IO-Link 主控
工业自动化中的 IO-Link 技术增强了传感器、作动器和控制系统之间的通信。 随着 IO-Link 的使用越来越广泛,人们越来越需要能够简化 IO-Link 设备部署前的测试、校准和调试的工具。 按照传统的方法使用工业网关进行测试和配置会增加部署过程的复杂性和成本。

该款 USB IO-Link 主站的设计通过一个便携且易于使用的接口提供 IO-Link 连接,无需工业网关便解决了这一问题。 因此,工程师能够通过 USB 直接从 PC 或笔记本电脑独立测试、校准和配置 IO-Link 设备,无需一整套工业设备。 此外,该系统能够将配置数据存储在板载 Flash 存储器中,不仅简化了安装过程,还缩短了设置时间。
系统优势:
● 通过 USB 将 IO-Link 设备轻松连接到 PC 或笔记本电脑,简化了测试和配置过程,使其更易于使用。
● 能够执行独立的传感器诊断以进行维护,减少停机时间并提高维护效率。
● 可独立配置用于安装的 IO-Link 传感器,便于将传感器配置为所需的状态,确保最佳性能。
● Flash 存储器具备参数存储和独立数据记录功能,让用户轻松访问配置参数,简化了设置和维护过程。
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IO-Link 传感器
IO-Link 是一个全球开放的通信协议标准,用于工业环境中设备之间的通信。 它促进了主设备、执行器和传感器之间的双向数据交换。 该系统支持各种 IO-Link 从站传感器,包括用于压力、温度、湿度和电力测量的传感器。 使用 Pmod™ 板和示例代码可以进行快速原型设计。
系统优势:
●Pmod 评估板和软件,可用于快速原型设计。
●IO-Link PHY 芯片,集成了低压差稳压器(LDO),减少了 BOM 数量。
●多个 PHY 和 MCU 选项,可根据应用要求调整成本和性能。
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工业以太网连接物联网传感器集线器
本产品是一款易于构建的可连接工业以太网的传感器集线器,采用了瑞萨电子的 MPU、电源器件和传感器。 此系统可以有效地从连接到 MPU 的传感器中收集数据,并将其发送给符合特定工业以太网协议的可编程逻辑控制器(PLC)和/或控制器。
系统优势:
●支持多种工业以太网协议,包括 EtherCAT®、Ethernet/IP™、PROFINET®、Modbus TCP 和 OPC 统一架构(OPC UA),实现 PLC 与控制器的无缝通信。
●传感器可以通过多个接口连接,如 CAN、RS-485 和 I2C。
●MPU 具有双核 CPU:Arm® Cortex®-A7 和 Arm Cortex-M3,因此可分别在 Arm Cortex-M3 内核上实现通信软件,以及在 Arm Cortex-A7 内核上实现应用软件。
●MPU 有助于减少所需材料并缩小 PCB 的尺寸。
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工业传感器网络
此类完整的工业传感器网络适用于温度控制器、变送器、数据记录器等。 对于 IO-Link 应用程序,可以使用连接到用户 IO-Link 主板的 PC 上的 IO-Link 工具来设置传感参数。 该设备板将作为通用板进行扩展,可连接各种 MCU 评估板、RS-485 接口以及带工业现场总线的控制器局域网(CAN)。 每个连接都是独立的,用户可以为其应用程序选择适当的连接。

这些功能可以通过 RX23E-A 或 RA2A1 32 位微控制器(MCU)实现。
系统优势:
●经济高效的双向通讯
●参数已在工厂编程
●实时感应状态监控
●紧凑型解决方案可以连接到小型传感器设备
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带 DRP 的高速图像处理模块
随着图像识别技术在工业自动化和消费电子等领域越来越普遍,对能够有效处理复杂图像识别任务的高性能处理器的需求也越来越大。 图像处理系统通常很难在速度、功耗和管理多种算法的能力之间取得平衡,尤其是在需要实时处理的应用中。

该设计采用瑞萨电子的 RZ/A2M MPU,通过其动态可重构处理器(DRP)功能来应对这些挑战,该功能可加速图像处理任务,同时最大限度地减少 CPU 的工作负载。 这实现了实时图像处理,减少了对额外硬件的需求,降低了总体功耗。 此外,集成的温度传感器可监控图像传感器的工作条件,即使在温度波动的环境中也能确保最佳性能,从而保持拍摄图像的质量和可靠性。
系统优势:
●MPU 中采用的 DRP 技术通过对图像进行预处理,大大缩短了处理时间,减少了 CPU 的工作量,降低了整体功耗,是图像处理加速任务的理想选择。
●集成了温度传感器,可监控图像传感器的温度,确保它能够在最佳条件下运行,并防止因温度波动造成误差。
●紧凑的电源和定时产品减少了整个系统占用空间,从而实现了节省空间的设计。
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自动光学检测 (AOI)
自动光学检测 (AOI) 系统需要 强大的 MPU,如 RZ/V2M。 用于 AI 的动态可重构处理器 (DRP-AI) 硬件 IP 用于高速 AI 推理和准确性是必要的功能。 一个主要的区别是快速的无线通信,以实现高数据吞吐量。 该系统包含一个 SMARC SOM 模块、一个提供 Wi-Fi 6 的 M.2 Type E CL8040 模块和一个现成的摄像头模块,全部插入载板。
系统优势:
●采用CL8040,保证2.4GHz和5GHz频段的低延迟和低干扰
●配备 4x4 MIMO 天线,可实现高 Wi-Fi 吞吐量
●采用标准的 M.2 Type E 外形尺寸和 PCIe 接口,性能卓越
●为 Wi-Fi 模块(内部生成的其他电源轨)提供单 3.3V 电源,为 SMARC 模块提供额外的 5V 电源
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连接工业以太网的传感器
瑞萨电子 R-IN32M3 (RY9012) 工业以太网模块解决方案有助于加速工业传感器解决方案的开发。 它支持市场上最流行的工业以太网协议:PROFINET、以太网/IP™ 以及 EtherCAT。 在此传感器解决方案中,使用 RY9012 模块可将瑞萨电子的传感器轻松集成到工业以太网中。
系统优势:
●帮助您推进工业以太网传感器的应用
●集成了 2 端口 RJ45 连接器和工业以太网交换机
●支持主流的工业以太网协议:PROFINET、以太网/IP™ 和 EtherCAT
●仅需极少的外部组件
●无需开发和维护工业以太网协议软件
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面向安全应用的高精度距离探测器
飞行时间(ToF)技术已得到普及,并已广泛用于各种应用中。该系统集成了 ToF IC,可提供用于精确远距离测量的易于设计和控制的高性能解决方案。

设计上针对手持应用进行了优化,包含 MCU。该MCU的模拟功能支持允许轻松实施锂离子电池的 USB 充电。电压和电流也可以通过实时反馈进行监控,同时可以根据需要调整充电模式。
系统优势:
●飞行时间(ToF)与远距离测量(超过 10m)
●基于 MCU 的锂电池管理。包括预充电、恒定电流 (CC) 、恒定电压(CV)充电模式、过流、过压和过热保护
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RZ/N2L 远程 I/O 解决方案套件
RZ/N2L 远程 I/O 解决方案套件是一款开发套件,采用了 RZ/N2L 网关解决方案电路板,用于评估远程 I/O 应用。该电路板配备了带光电耦合器隔离和模拟输入的数字 IO 接口,并支持 EtherCAT 和 EtherNet/IP 等工业网络通信。 此外,我们还提供用于工业网络通信和 DI/DO 的示例程序。

RZ/N2L 网关解决方案板配备了必要组件,例如:支持 RZ/N2L 电源序列的电源模块、RS485 和 CAN 收发器以及以太网 PHY,可用作参考设计。示例代码请点击“获取更多资料”按钮、需登录瑞萨官方网站获取。
产品特性:
· 带光电耦合器隔离的数字 IO 接口(IN:8,OUT:8)
· 模拟输入接口(4-20mA:2,0-10V:2)
· 支持工业网络协议:EtherCAT、EtherNet/IP
· 电源模块兼容 RZ/N2L 电源开/关序列
· RS485 收发器、CAN 收发器、D-sub 连接器
· 以太网 PHY、RJ45 连接器
· 存储器(四通道 SPI 闪存、EEPROM、SDRAM)
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工业条码扫描仪
条码扫描仪广泛用于工业应用中,比如自动跟踪和质量控制。与其他跟踪方式相比,条码扫描仪有诸多优势,因为它们的输入速度更快,可靠性更高,且能够扫描大量信息,同时还能保持灵活性。

瑞萨电子拥有广泛的微控制器/微处理器 (MCU/MPU)、功率和模拟器件,可用于开发任何条码扫描仪解决方案,能够根据具体需求优化解决方案。该设计采用瑞萨电子 RZ/A2M MPU,用于需要进行高速图像处理的智能设备、网络摄像头、服务机器人、扫描仪产品和工业机器中基于嵌入式人工智能 (e-AI) 的成像。它结合专有动态可配置处理器 (DRP) 技术,提供独特的图像识别和机器视觉混合方法,实现了图像数据快速预处理和特征提取。

该解决方案还采用了瑞萨电子高性能的功率和模拟器件,如 PMIC、DC/DC、USB 电源控制器和集线器控制器、运算放大器 (OPA)、时钟和先进的数字环境光传感器。
系统优势:
●基于嵌入式人工智能的高速图像处理设备,支持 DRP 技术
●瑞萨丰富的功率和模拟器件:PMIC、DC/DC、USB ASSP、运算放大器、计时和传感器
●二维码识别和环境光接近感应
●支持 HDMI 监控和扩展的 AI 特性
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Wi-Fi 连接的零售秤
一些工业市场,尤其是规模零售,需要 Wi-Fi 6/IEEE 802.11ax 双频 2.4 + 5 GHz 解决方案。 该平台通过带 PCIe 的 M.2 Type E Wi-Fi 板进行了增强。 在此设计中,我们展示了载板上的RZ/G2M SMARC和Wi-Fi 6模块的组合。
系统优势:
●即用型 Wi-Fi 6 M.2 主板,包含所有必需的组件
●用于 Wi-Fi IEEE802.11ax 的 4x4 MIMO,兼容 2.4 或 5GHz 频段的现有基础设施
●M.2 Type E 外形尺寸,带高速 PCIe 接口
●3.3V单电源供电;模块上生成其他电源轨,SMARC 模块额外提供 5V 电源轨
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条形码扫描仪系统
这一成功的组合解决方案适用于条形码扫描仪系统。 该系统可以通过基于图像的集成扫描仪读取 1D 和 2D 条形码,使用基于 Arm® Cortex®-A55 的快速图像处理器进行可选对象检测。 条形码信息可通过 RS-232、USB 或无线通信共享。

取决于最终的应用,该系统可基于 RZ 微处理器系列的各种处理器。
系统优势:
●基于图像的扫描仪能够使用双核 Cortex-A55 与可选内置 AI 加速器 (DRP-AI) 来读取可选对象检测的 1D 和 2D 条形码
●可在不同的环境光照条件下使用照明闪光灯 LED 来扫描代码
  ○红外 LED 可避免在照亮图像时出现刺眼的光线
  ○红色 LED 代替激光,用于瞄准并实现更安全的操作
●当附近有物体时,依靠接近传感器将系统从待机模式唤醒,从而节省电力
●集成了蓝牙® 低功耗(LE),用于有效共享信息
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终端销售打印机控制器
随着打印机小型化趋势的不断增强,BLDC 电机的使用和智能系统应用相结合 — 包括智能检测、云连接和更丰富的人机界面(HMI)— 将成为系统设计的核心价值。瑞萨的微型打印机解决方案为客户集成了这些必要的功能,支持双 BLDC 控制、丰富的人机界面和安全的云连接。此外,通过使用瑞萨的高性能电源和模拟器件,整个解决方案展示出更低的功耗和更高的稳定性。
系统优势:
●RA6M3 MCU 配有高性能连接,其中包括以太网/USB/SD 卡以及 LCD 控制器和实时系统控制
●RX24T MCU 支持双 BLDC 控制
●高性能降压电源、传感器和 MOSFET 驱动器,可实现稳定的系统控制
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便携式 POS 终端
便携式支付(mPoS)系统使企业能够在店内或远程位置的任何地方高效处理交易,从而提高服务速度和客户满意度。 随着全球向非现金支付方式的转变,mPoS 系统支持各种支付类型,包括银行卡和移动钱包,满足不同用户的支付偏好。

这种高度集成且安全的 mPoS 终端设计通过近场通信(NFC)进行接触式和非接触式支付。 它具有无线连接功能,可打印交易收据打印,并以低功耗运行,从而延长使用时间。 此外,防篡改、安全启动和身份验证等增强型安全功能可确保交易安全,提高业务可靠性。
系统优势:
●通过 Wi-Fi 和低功耗蓝牙®(LE)实现流畅的无线操作,从而实现灵活方便的终端放置。
●具有双读卡器,支持芯片卡和 NFC 卡,可提高便利性并加快结账速度。
●具有高级安全功能,用于防篡改检测、安全启动和安全身份验证,提供了强大的保护和可靠性。
●电池供电设计支持兼容 USB-C 和 Qi 的无线充电,提供多种电源选项。
●工作功率为 15W,也可以选择 100W,以满足更高的功率需求。
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具有防伪检测功能的点钞机
点钞机是大多数零售场所广泛使用的产品。 通常,这些计数器的基本设计仅由电机控制的计数器组成。 然而,由于假币的普遍发行,市场对能够准确检测纸币合法性的点钞机有很大的需求。 此类应用超出了零售销售点的范围,包括 ATM 和其他现金交易,在这些交易中,速度、准确性和验证至关重要。 我们的设计通过提供全面的系统来满足这一市场需求,该系统结合了TMR传感器,可确保通过多次扫描实现高精度。
系统优势:
●具有高集成度的 MCU、USB 供电、支持多种检测方法的 IrDA、显示计数器的 OLED
●精准的假钞检测
●用于用户身份验证的 NFC
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智能工业气体报警器
在工厂中检测危险气体泄漏并发出警报,有助于防止事故发生,确保安全生产。 该解决方案可以实时检测各种气体(总挥发性有机化合物 (TVOC)、CO2 和碳氢化合物、氢气、液化石油气 (LPG) 等)并提供警报。 数据可以通过 RS-485、CAN 总线或 4G 模块进行传输。
系统优势:
●高灵敏度的气体传感器,用于检测各种易燃气体、TVOC 和室内空气质量 (IAQ)。
●具有 48MHz Arm® Cortex®-M23 核心MCU,12 位 ADC 以及用于工业控制的 CAN 接口。
●高性能降压,降压-升压和 LDO 稳压器可提供高效的电源。
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无线多通道隔离数据记录器
随着工业领域的数字化和互联化,对可扩展、精确和高效的数据采集系统的需求也随之增加。 传统的有线记录仪面临着安装复杂、可扩展性有限和信号干扰等挑战。 因此,人们开始转向无线数据记录仪,因为无线数据记录仪消除了物理布线的限制,具有更高的移动性、可靠性和灵活性。

这款无线多通道隔离数据记录器旨在通过提供一个强大的系统,实现精确、可扩展的数据采集,从而应对这些挑战。 它为工业网络和 Wi-Fi 提供多通道测量,非常适合数据记录、数据采集(DAQ)和记录等应用,在这些应用中,精度、可靠性和易集成性至关重要。

高性能边缘 MCU 与高精度模拟前端(AFE)配对,以确保精确的信号处理。 通过在边缘执行信号处理,该设计大大降低了主 MCU 的处理负荷,使其能够腾出时间执行其他关键任务并提高整体效率。 集成的 Wi-Fi 实现了与工业网络的无缝通信,支持实时数据共享和远程监控。
系统优势:
●高精度 AFE 误差小于 0.1%,无需校准即可提供准确可靠的数据采集,确保在各种工业应用中进行精确监测。
●Wi-Fi 连接允许与工业网络和其他系统轻松集成,从而提高运营效率。
●采用分布式控制,由边缘 MCU 进行 AD 转换和数字信号处理,从而解放了主 MCU,提高了系统效率。
●可以使用主机和边缘 MCU 创建定制的工业网络,从而简化系统集成。
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应急救援广播系统(船只)
高效的应急广播系统是专门为船只设计的。 该高性能系统包括系统控制、人机界面 (HMI)、触摸控制、报警声音输出、LTE Cat-M1/NB1/NB2、GNSS 连接和系统加密。 整个设计旨在通过利用 Arm® 生态系统实现卓越的可扩展性和更方便的可维护性。 此外,它还集成了瑞萨电子功率器件,以实现自适应太阳能充电和高效的电池管理系统。
系统优势:
●HMI、触摸和安全性由 240MHz 高性能 MCU 提供。
●成熟且经过现场验证的 LTE-M/NB-IoT 协议栈。
●GNSS功能允许使用各种卫星进行跟踪和定位。
●用于太阳能充电和电池管理系统、最大功率点跟踪 (MPPT) 和电池控制算法的高性能功率器件。
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物联网冷链监控
这种冷链温度监测解决方案使用无线传感器,通过窄带物联网 (NB-IoT) 网络测量和记录远程位置(如冷藏箱)的实时温度,同时检测温度变化。

用于冷链管理解决方案的可扩展低功耗 (LE) 蓝牙™利用支持物联网的传感器来监控和管理具备防篡改功能、包装温度敏感的环境,以防止供应链中发生移动时出现变质和浪费。
系统优势:
●使用配置 蓝牙LE 5.0的 RA4W1 32 位 MCU 进行实时监控,应用于需要安全性、大容量 RAM 和低功耗的物联网,其外形尺寸为 7 x 7mm。
●安全加密引擎(AES128/256,GHASH,TRNG)。
●利用瑞萨的高精度传感器如‘’ZMOD4410 室内空气质量传感器和 HS3001 湿度和温度传感器进行环境监测。
●RA4W1 完全符合 2Mbit 的高吞吐量 (HT) 和单芯片 MCU 的远程支持要求,这种解决方案颇具成本竞争力,面向需要高性能 Arm® Cortex®-M4 内核的基于物联网的应用市场推出。
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通用型蓝牙低功耗到达角定位器,用于资产定位追踪
资产定位跟踪在各个行业都是必不可少的,包括物流、制造、医疗保健和安全等行业。 这些行业需要实时可见性来跟踪资产移动或错放,提高供应链效率,防止盗窃。

瑞萨电子的大规模资产跟踪和定位(ATLAS)提供一流的跟踪系统,即使在具有挑战性的射频环境中,也能以低至 10 厘米的精度跟踪 500+ 个标签/定位器/秒或数千(1000)个标签/定位器。 与 IOSEA 合作开发的 Telemos Locator 等具体实施方案与智能资产跟踪标签和蓝牙®低能耗标签相结合,可轻松适应,快速上市。
系统优势:
●实时定位和大规模标签跟踪(1000 个标签,精确度可达 10 厘米)。
●与客户现有的实时定位系统(RTLS)后端或 IOSEA 一流的 RTLS 后端/微服务兼容,实现可扩展、高效和准确的实时位置跟踪。
●同时支持到达角(AoA)、出发角(AoD)、ATLAS、ATLASlite、Eddystone™ 和 iBeacon™ 标签。
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相关产品
产品/系列 管脚数量 ROM(KB) RAM(KB) 操作频率(MHz) 电源电压(V) 特点
RA4T1 32-64 128-256 40 100 2.7-3.6 100MHz,Cortex-M33,256KB闪存,40KB RAM,32-64管脚,CAN-FD、PGA、高速比较器、三角函数运算单元、Trustzone
RZ/T2M 128-320 576 (TCM) 1536-2048 800 3.135-3.465 Arm Cortex-R52x2,内置 TFU、CAN-FD x2、△∑ 接口,绝对值编码器接口,TSN千兆以太网;双核电机驱动方案,带工业网络、支持FuSa,用于交流伺服和变频器等
RZ/N2L 121-225 256 (TCM) 1536 400 3.135-3.465 TSN支持网络设备的工业以太网配套解决方案;用于远程I/O、网关和变频器的单芯片解决方案
RZ/T2L 196 576 (TCM) 1024 800 3.135-3.465 成本优化的工业电机驱动方案,支持EtherCAT,用于交流伺服和变频器等
RZ/T2H 729 1152 (TCM) 2048 1200 3.135-3.465 高端机器人/运动控制器解决方案,高性能应用CPU内核,长期的Linux支持;双实时CPU内核支持多达9轴电机控制
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