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无线与微控制器一举合成 无线SOC助攻智能照明应用

导读: 在设计一个基于Sub-GHz的无线智能照明系统时,选择世强代理的芯科推出的无线SOC EFR32FG1P131,不仅集成了无线部分也集成了微控制器部分,可以简化产品的设计,缩小产品的尺寸,减少产品的故障率。

智能照明系统是目前照明行业热门的研究对象之一,在无线技术上除了蓝牙、WiFi、ZigBee外Sub-GHz技术也是一个不错的选择。

在设计一个基于Sub-GHz的无线智能照明系统时,最好是选择一款无线SOC,这样不仅集成了无线部分也集成了微控制器部分,可以简化产品的设计,缩小产品的尺寸,减少产品的故障率。是否具有无线唤醒功能也是产品设计者考虑比较多的地方,因为具备无线唤醒功能可以极大的降低产品的功耗,增加产品的卖点。另外,无线数据的安全性也是需要设计工程师关心的一个不可或缺的问题。

本文将为大家介绍适合无线智能照明应用的无线SOC产品。首先,我们了解下智能照明系统的结构框图,如下图所示。

无线与微控制器一举合成 无线SOC助攻智能照明应用

图一 智能照明系统的结构框图

由上图可见,智能照明系统主要由通信&控制模块,电源模块,LED驱动模块及传感器模块组成。我们所要介绍的就是应用在通信&控制模块上的无线产品。

此模块我们推荐使用Silicon Labs公司的EFR32FG1P131系列的产品。这一系列的产品是基于CORTEX-M4内核及Sub-GHz功能的无线SOC,可以很好的解决我们在设计无线智能照明产品时所遇到的问题。

EFR32FG1P131资源丰富 助攻照明争天下

EFR32FG1P131产品的Sub-GHz功能的硬件前端集成低噪放(LNA)和功耗放大(PA),最大可以达到-121.4 dBm的接收灵敏度和20 dBm的发射功率,无需使用外部器件就可以实现极高的接收性能。另外外部的天线匹配网络也很简单,只需要几个电感与电容就可以实现。针对不同的工作频率Silicon Labs公司提供了相应的天线匹配网络的参数,这极大的简化了智能照明系统射频部分的硬件设计。同时芯片内部还集成有无线包处理器,无线数据以包的形式进行处理,简化了工程师的软件设计,降低了射频产品的开发难度,加快了产品的上市时间。

EFR32FG1P131内部集成有RFSENSE模块,RFSENSE模块检测天线接口的射频信号强度并产生系统唤醒中断,可将CPU从深度睡眠方式或停机模式下唤醒,实现真正的射频唤醒。使用EFR32FG1的无线控制器(RAC)(注:RAC功能包括RFSENSE),外设反射系统(PRS)和低功耗外设系统可以实现无线唤醒功能。无线唤醒功能可以在CPU睡眠状态下,不对无线信号 进行解调,实现真正的无线唤醒功能。

EFR32FG1P131内部还集成有硬件的加密引擎,可实现AES128/256,SHA-1,SHA-2(SHA-224,SHA-256)或ECC的硬件加密。在对无线数据加密/解密处理时完全由硬件处理,处理速度快,软件开销小,可采用不同的加密算法,保证无法数据的安全,可靠。

除了以上的资源外,EFR32FG1P131还集成有硬件的PWM、I2C等丰富外设,可以方便与LED驱动模块和传感器模块通讯,实现不同的功能。总之,EFR32FG1P131芯片是智能照明系统的不二选择。

最后附上EFR32FG1P131的其它资源,或登陆世强元件电商APP查看最全最新资料,看看是否对您有所帮助?

强大的MCU和内存选项

■ 带浮点单元的ARM Cortex-M4内核

■ 工作频率最高可以达40MHz

■ 较低的工作模式电流:63μA/MHz

■ Flash空间最大可达256KB

■ SRAM空间最大可达32KB

低功耗节能模式

■ 节能模式2(深度休眠)电流:1.4μA

■ 节能模式3(停止)电流:1.1μA

■ 超快速唤醒:从EM3唤醒只需要3μS

■ 宽的工作电压:1.85V~3.8V

丰富的模拟和数字外设

■ ADC(12位,1 MSPS,326μA)

■ 电流型DAC(4位,拉电流或灌电流)

■ 2个模拟比较器

■ 低功耗UART

■ 2×USART(UART,SPI,IrDA,I2S)

■ I2 C(EM3模式也可以地址识别)

■ 定时器:RTCC,低功耗定时器和脉冲计数器

■ 12通道外设反射系统

■ 多达31个GPIO

封装选项

■ QFN48(7毫米×7毫米)

■ QFN32(5毫米×5毫米)

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