Zigbee模组介绍--TYZS5

Zigbee模组介绍–TYZS5

1.产品概述

TYZS5是由杭州涂鸦信息技术有限公司开发的一款低功耗嵌入式Zigbee模块。它由一颗高集成度的无线射频处理器芯片EFR32MG13P732和少量外围器件构成,内置了802.15.4 PHY/MAC Zigbee网络协议栈和丰富的库函数。TYZS5内嵌低功耗的32位ARM Cortex-M4内核,512KByte 闪存程序存储器,64KB RAM数据存储器 和丰富的外设资源。

TYZS5是一个FreeRTOS平台,集成了所有Zigbee MAC以及TCP/IP协议的函数库。用户可以基于这些开发满足自己需求的嵌入式Zigbee产品。

TYZS5功能原理图如图1所示:

​ 图 1 TYZS5 功能原理图

1.1 特点

  • 内置低功耗 32 位ARM Cortex-M4 处理器,带有 DSP 指令和浮点单元可以兼作应用处理器

​ 主频支持 40MHz

  • 宽工作电压:1.8V-3.8V

  • 外设:6×GPIOs, 1×UART, 1×ADC

  • Zigbee 工作特性

    支持 802.15.4 MAC/PHY

    工作信道 11 - 26 @2.400-2.483GHz,空口速率 250Kbps

    内置DC-DC 电路,有利于最大程度提高电源效率

    最大+19dBm 的输出功率

    63uA/MHz 运行时功耗;1.4uA 休眠电流

    终端设备主动配网

    内置板载PCB 天线 / 预留 Ipex 接头可搭配高增益外置天线

    工作温度:-40℃ to 85℃

    支持硬件加密,支持 AES 128/256

1.2 主要应用领域

  • 智能楼宇
  • 智慧家居/家电
  • 智能插座、智慧照明
  • 工业无线控制
  • 健康和测量
  • 资产追踪

2.模块接口

2.1尺寸封装

TYZS5共有2排引脚,引脚间距为2mm,共计14个对外pin。

TYZS5 尺寸大小:14.8mm (W)×20.4mm (L) ×2.0mm (H) 。TYZS5尺寸图如图2所示:

图2  TYZS5尺寸图

​ 图3 pin脚 Number示意

2.2 引脚定义

接口引脚定义如表 1 所示:

​ 表1 TYZS5接口引脚排列说明

引脚序号 符号 IO类型 功能
1 PWM1 I/O 做灯驱动口/GPIO使用。
2 PWM2 I/O 做灯驱动口/GPIO使用。
3 I2C_SDA I/O I2C_SDA,可做GPIO使用。
4 I2C_SCL I/O I2C_SCL,可做GPIO使用。
5 VCC P 模块的电源供电引脚(典型供电电压: 3.3V)
6 ADC AI ADC端口(1),12位精度的SAR 模拟数字转换器
7 GND P 模块的参考地。
0 SWDIO I/O JLINK SWDIO烧录管脚。 正常应用程序中可做GPIO使用。
00 SWCLK I/O JLINK SWCLK烧录管脚。 正常应用程序中可做GPIO使用。
8 RXD I/O UART0_RXD,串口收。
9 nRST I 硬件复位引脚,低电平时芯片被复位住;模块自带上电复位,用户视实际情况可不用该管脚。
10 VCC P 模块的电源供电引脚(典型供电电压: 3.3V);由于内部连接到3.3V网络,外部不需要处理。
11 TXD O UART0_TXD,串口发。
12 GND P 模块的参考地,内部同GND连接,外部不需要处理。

说明:P表示电源引脚,I/O表示输入输出引脚,AI表示模拟输入引脚。

​ nRST只是模块硬件复位引脚,不能清除Zigbee配网信息。

​ (1): 该引脚只可作ADC口,不可用作普通IO口,不使用时,需悬空处理。

​ 作为ADC输入口时,输入电压范围限定为0~AVDD,可由软件配置。

2.3 测试点定义

测试引脚定义如表 2 所示:

​ 表 2 TYZS5 测试引脚排列说明

引脚序号 符号 IO口类型 功能
- - I 用于模块生产测试

说明:测试引脚只是底部PAD,不推荐使用。

3.电气参数

3.1 绝对电气参数

​ 表3 绝对参数

参数 描述 最小值 最大值 单位
Ts 存储温度 -50 150
VCC 供电电压 -0.3 3.8 V
静电释放电压(人体模型) TAMB-25℃ - 2.5 KV
静电释放电压(机器模型) TAMB-25℃ - 0.5 KV

3.2 工作条件

​ 表4 正常工作条件

参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位
Ta 工作温度 -40 - 85
VCC 工作电压 1.8 3.3 3.8 V
VIL IO 低电平输入 -0.3 - VCC*0.25 V
VIH IO 高电平输入 VCC*0.75 - VCC V
VOL IO 低电平输出 - - VCC*0.1 V
VOH IO 高电平输出 VCC*0.8 - VCC V
Imax IO 驱动电流 - - 12 mA

3.3 Zigbee 发射功耗

​ 表 5 TX 连续发送时功耗

符号 速率 发射功率 典型值 单位
IRF 250Kbps +19dBm 118 mA
IRF 250Kbps +10dBm 32 mA
IRF 250Kbps +4dBm 17 mA
IRF 250Kbps +1dBm 11.8 mA

备注:上述数据测试时, 连续发数即 duty cycle=100%。

3.4 Zigbee 接收功耗

​ 表 6 RX 连续接收时功耗

符号 速率 典型值 单位
IRF 250Kbps 8 mA

备注:在UART 处于active 状态时,接收电流为 8mA。

3.5 工作模式下功耗

​ 表 7 TYZS5 工作电流

工作模式 工作状态,Ta=25℃ 平均值 最大值 单位
快连配网状态 模块处于快连配网状态 10 40 mA
网络连接状态 模块处于联网工作状态 - - mA
深度睡眠模式 深度睡眠模式,保留 64KB Flash 1.4 3 uA

4.射频特征

4.1 基本射频特征

​ 表 8  射频基本特性

参数项 详细说明
工作评率 2.400~2.484GHz
物理层标准 IEEE 802.15.4
数据传输速率 250Kbps
天线类型 PCB 天线 / Ipex 接头外置天线
视距传输距离 > 120m

4.2 Zigbee 输出性能

​ 表 9 TX 连续发送性能

参数项 最小值 典型值 最大值 单位
最大输出功率 - +10 - dBm
最小输出功率 - -30 - dBm
输出功率调节步进 - 0.5 1 dB
频率误差 -15 - +15 ppm
输出频谱临道抑制度 -31 dBc

4.3 Zigbee 接收灵敏度

参数项 最小值 典型值 最大值 单位
PER<10%,RX 灵敏度,250Kbps@OQPSK - -102 - dBm

5. 天线信息

5.1 天线类型

默认PCB 板载天线接入

5.2 降低天线干扰

在Zigbee模块上使用PCB板载天线时,为确保无线性能的最优,建议模块天线部分和其他金属件的距离至少在15mm以上。

用户PCB板在天线区域周边勿走线和勿覆铜,以免影响天线辐射性能。建议天线区域的转接板镂空处理。

模块的PCB板载天线,区域参考 下图4 “TYZS5机械尺寸图”。

6.封装信息及生产指导

6.1 机械尺寸

​ 图4 TYZS5机械尺寸图

6.2 PCB推荐封装

​ 图5 TYZS5 原理图引脚接线图

备注:Pin3 / Pin4默认做I2C通信或者GPIO使用,也可通过软件配置成UART通信口;Pin0/Pin00是JLINK烧录接口,程序烧录完成后在应用程序中也可做普通I/O口使用;Pin8/Pin11默认配置是UART通信口。

图6 TYZS5 PCB封装图

6.3 生产指南

出厂的模块存储条如下:

1、防潮袋必须存储在温度<30℃,湿度<85%RH 的环境中。

2、干燥包装的产品,其保质期应该是从包装密封之日起 6 个月的时间。

注意事项

1、在生产全过程中,各工位操作人员必须戴静电环,穿戴防静电服装。

2、操作时,严防模块沾水或污物。

6.4 推荐炉温曲线

电话咨询

在线咨询

400-881-8611