Zigbee模组介绍--TYZS6

Zigbee模组介绍–TYZS6

1.产品概述

TYZS6 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EFR32MG1B132 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 TYZS6 内嵌低功耗的32 位ARM Cortex-M4内核,256KByte 闪存程序存储器,32KB RAM 数据存储器 和丰富的外设资源。

TYZS6 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。

TYZS6 功能原理图如图1所示:

图 1 TYZS6 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:5×GPIOs, 1×U RT, 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+10dBm 的输出功率

    63uA/MHz 运行时功耗;3uA 休眠电流

    终端设备主动配网

    内置板载PCB 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

TYZS6 共有正反面 2面引脚,引脚间距为 2mm,共计 11 个对外 pin。

TYZS6 尺寸大小:17.95mm (L)×15.00mm (W) ×2.0mm (H) 。TYZS6 尺寸图如图 2所示:

图 2 TYZS6 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 TYZS6 接口引脚及测试点 TP 排列说明

引脚序号 符号 IO 类 型 功能
1 3.3V P 模块的电源供电引脚(典型供电电压: 3.3V)
2 PWM1 I/O 做灯驱动口 / GPIO 使用。
3 GND P 模块的参考地。
4 PWM3 I/O 做灯驱动口 / GPIO 使用。
5 RXD I/O UART_RXD
6 GPIO3 I/O GPIO 口。
7 TXD O UART0_TXD
8 ADC I/O ADC 模拟量输入口。
9 GPIO0 I/O GPIO 口。
10 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
11 GPIO2 I/O GPIO 口。
TP1 测试点 SWC K JLINK SWCLK 烧录管脚。正常应用程序中可做GPIO 使用。
TP2 测试点 SWDI O JLINK SWDIO 烧录管脚。正常应用程序中可做 GPIO 使用。
TP3 测试点 SWO JLINK SWO 输出管脚,正常应用程序中可做 GPIO 口 使用。

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。

RST 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 TYZS6 测试引脚排列说明

引脚序号 符号 IO 类型 功能
- TEST I 用于模块生产测试

说明:测试引脚不推荐使用。

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 +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,连续接收模式下电流为 8mA。

3.5 工作模式下功耗

表 7 TYZS6 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 2.7 4 uA

4.射频特性

4.1 基本射频特性

表 8  射频基本特性

参数项 详细说明
工作频率 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
视距传输距离 >100m

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

备注:一般模组的最大输出功率由软件限定在+10dBm。

4.3 Zigbee 接收灵敏度

表 10 RX 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“TYZS6 机械尺寸图”。

6.封装信息及生产指导

6.1 机械尺寸

图 4 TYZS6 机械尺寸图

6.2 PCB推荐封装

5 TYZS6 原理图引脚接线图

备注:Pin 2/4/6/8/10 对应模组正面那排 Pin;Pin1/3/5/7/9/11 对应模组背面那排Pin。

6.3 生产指南

出厂的模块存储条件如下:

  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

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