《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無(wú)線與微控制器一舉合成 無(wú)線SOC助攻智能照明應(yīng)用

2017-09-03

  在設(shè)計(jì)一個(gè)基于Sub-GHz的無(wú)線智能照明系統(tǒng)時(shí),選擇世強(qiáng)代理的芯科推出的無(wú)線SOC EFR32FG1P131,不僅集成了無(wú)線部分也集成了微控制器部分,可以簡(jiǎn)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì),縮小產(chǎn)品的尺寸,減少產(chǎn)品的故障率。

  智能照明系統(tǒng)是目前照明行業(yè)熱門的研究對(duì)象之一,在無(wú)線技術(shù)上除了藍(lán)牙、WiFi、ZigBee外Sub-GHz技術(shù)也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

  在設(shè)計(jì)一個(gè)基于Sub-GHz的無(wú)線智能照明系統(tǒng)時(shí),最好是選擇一款無(wú)線SOC,這樣不僅集成了無(wú)線部分也集成了微控制器部分,可以簡(jiǎn)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì),縮小產(chǎn)品的尺寸,減少產(chǎn)品的故障率。是否具有無(wú)線喚醒功能也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)者考慮比較多的地方,因?yàn)榫邆錈o(wú)線喚醒功能可以極大的降低產(chǎn)品的功耗,增加產(chǎn)品的賣點(diǎn)。另外,無(wú)線數(shù)據(jù)的安全性也是需要設(shè)計(jì)工程師關(guān)心的一個(gè)不可或缺的問(wèn)題。

  本文將為大家介紹適合無(wú)線智能照明應(yīng)用的無(wú)線SOC產(chǎn)品。首先,我們了解下智能照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖,如下圖所示。

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  圖一 智能照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

  由上圖可見,智能照明系統(tǒng)主要由通信&控制模塊,電源模塊,LED驅(qū)動(dòng)模塊及傳感器模塊組成。我們所要介紹的就是應(yīng)用在通信&控制模塊上的無(wú)線產(chǎn)品。

  此模塊我們推薦使用Silicon Labs公司的EFR32FG1P131系列的產(chǎn)品。這一系列的產(chǎn)品是基于CORTEX-M4內(nèi)核及Sub-GHz功能的無(wú)線SOC,可以很好的解決我們?cè)谠O(shè)計(jì)無(wú)線智能照明產(chǎn)品時(shí)所遇到的問(wèn)題。

  EFR32FG1P131資源豐富 助攻照明爭(zhēng)天下

  EFR32FG1P131產(chǎn)品的Sub-GHz功能的硬件前端集成低噪放(LNA)和功耗放大(PA),最大可以達(dá)到-121.4 dBm的接收靈敏度和20 dBm的發(fā)射功率,無(wú)需使用外部器件就可以實(shí)現(xiàn)極高的接收性能。另外外部的天線匹配網(wǎng)絡(luò)也很簡(jiǎn)單,只需要幾個(gè)電感與電容就可以實(shí)現(xiàn)。針對(duì)不同的工作頻率Silicon Labs公司提供了相應(yīng)的天線匹配網(wǎng)絡(luò)的參數(shù),這極大的簡(jiǎn)化了智能照明系統(tǒng)射頻部分的硬件設(shè)計(jì)。同時(shí)芯片內(nèi)部還集成有無(wú)線包處理器,無(wú)線數(shù)據(jù)以包的形式進(jìn)行處理,簡(jiǎn)化了工程師的軟件設(shè)計(jì),降低了射頻產(chǎn)品的開發(fā)難度,加快了產(chǎn)品的上市時(shí)間。

  EFR32FG1P131內(nèi)部集成有RFSENSE模塊,RFSENSE模塊檢測(cè)天線接口的射頻信號(hào)強(qiáng)度并產(chǎn)生系統(tǒng)喚醒中斷,可將CPU從深度睡眠方式或停機(jī)模式下喚醒,實(shí)現(xiàn)真正的射頻喚醒。使用EFR32FG1的無(wú)線控制器(RAC)(注:RAC功能包括RFSENSE),外設(shè)反射系統(tǒng)(PRS)和低功耗外設(shè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線喚醒功能。無(wú)線喚醒功能可以在CPU睡眠狀態(tài)下,不對(duì)無(wú)線信號(hào) 進(jìn)行解調(diào),實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)線喚醒功能。

  EFR32FG1P131內(nèi)部還集成有硬件的加密引擎,可實(shí)現(xiàn)AES128/256,SHA-1,SHA-2(SHA-224,SHA-256)或ECC的硬件加密。在對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)加密/解密處理時(shí)完全由硬件處理,處理速度快,軟件開銷小,可采用不同的加密算法,保證無(wú)法數(shù)據(jù)的安全,可靠。

  除了以上的資源外,EFR32FG1P131還集成有硬件的PWM、I2C等豐富外設(shè),可以方便與LED驅(qū)動(dòng)模塊和傳感器模塊通訊,實(shí)現(xiàn)不同的功能??傊?,EFR32FG1P131芯片是智能照明系統(tǒng)的不二選擇。

  最后附上EFR32FG1P131的其它資源,或登陸世強(qiáng)元件電商APP查看最全最新資料,看看是否對(duì)您有所幫助?

  強(qiáng)大的MCU和內(nèi)存選項(xiàng)

  帶浮點(diǎn)單元的ARM Cortex?-M4內(nèi)核

  工作頻率最高可以達(dá)40MHz

  較低的工作模式電流:63μA/MHz

  Flash空間最大可達(dá)256KB

  SRAM空間最大可達(dá)32KB

  低功耗節(jié)能模式

  節(jié)能模式2(深度休眠)電流:1.4μA

  節(jié)能模式3(停止)電流:1.1μA

  超快速喚醒:從EM3喚醒只需要3μS

  寬的工作電壓:1.85V~3.8V

  豐富的模擬和數(shù)字外設(shè)

  ADC(12位,1 MSPS,326μA)

  電流型DAC(4位,拉電流或灌電流)

  2個(gè)模擬比較器

  低功耗UART

  2×USART(UART,SPI,IrDA,I2S)

  I2 C(EM3模式也可以地址識(shí)別)

  定時(shí)器:RTCC,低功耗定時(shí)器和脈沖計(jì)數(shù)器

  12通道外設(shè)反射系統(tǒng)

  多達(dá)31個(gè)GPIO

  封裝選項(xiàng)

  QFN48(7毫米×7毫米)

  QFN32(5毫米×5毫米)


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