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EFM32应用方案之线数传模块

上网日期: 2012年03月30日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:EFM32应用方案? 无线数据传输? 数据通信?

概述

由于传统的有线数据传输具有成本高,建设周期长,环境适应能力差的缺点,无线数据传输逐渐发展起来。目前无线数据传输已广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、小型无线数据终端、安全防火系统、生物信号采集、水文气象监控、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。

无线数据传输分为专用无线数据传输系统(433/479MHz频段或2.4G等免费ISM频段)和借用CDPD、GSM、CDMA等公用网信息平台。

系统结构

EFM32是由挪威Energymicro公司采用ARM Cortex-M3内核设计而来的高性能低功耗32位微控制器。它具有突出的低功耗特性,适用于“三表”(电表、水/热表、气表)、工业控制、警报安全系统、健康与运动应用系统、手持式医疗设备以及智能家居控制等领域。

图1是无线数传模块的结构框图,包括供电电源,存储模块,无线IC,主处理器。

EFM32应用方案之线数传模块(电子工程专辑)
变送器结构框图

●供电电源

无线数传模块一般从上位主机中取电,EFM32的工作电压为1.8~3.8V,工作电压范围比较宽,在一些3.6V的电池供电系统中无需前端添加LDO芯片。

●存储模块

根据存储数据量选择不同的EEPROM。在存储数据量较小的情况下可以选择使用EFM32内部的Flash进行模拟EEPROM,节省存储IC。

●主控制器

根据功能需求可配置不同型号的EFM32芯片作为主控MCU。本应用选用EFM32TG110作为主控,它的封装为QFN24,Flash和RAM资源分别从8~32KB和2~4KB,带有2路ADC,1路DAC,2个比较器及1个运放。

●无线IC

根据数传模块的传输要求选择不同频段的RF芯片或GPRS模块,一般采用SPI通讯。

方案优势

相对于传统的8位、16位单片机实现的无线数传模块,基于EFM32实现的本方案具有以下优势:

●超低功耗

EFM32是全球最低功耗的32位微控制器,RTC、DMA可运行的EM2模式下,功耗电流仅为900nA,不运行RTC的模式下可低至600nA,而在不保存RAM数据时更是只有20nA。同时,片上更是集成了低功耗外设:低功耗UART及I2C可运行于EM2模式下,可在CPU睡眠模式下实现数据的收发及数据识别唤醒。由于无线数传模块由上位主机取电,对功耗有一定的要求,因此EFM32的低功耗具有明显的优势。

●后续EFR产品

Energy Micro后续会推出RF与MCU的SOC产品,在连续接收模式下只有4mA,在433MHz 0dBm的发送功率下5mA,10dBm时为14mA,最大输出功率为17dBm。最大接收灵敏度为-121dBm 。

总结

EFM32具有优异的低功耗特性,非常适合于对于低功耗有要求的无线数传模块的应用。EFM32内核采用目前流行的Cortex-M3设计,极大地缩短了开发者的开发时间。EFM32具有丰富的外设,为系统扩展功能及降低成本提供了条件。因此,EFM32非常的适合于无线数传模块。


作者:蔡珩

北高智技术团队







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