TuYa TYZS9V Zigbee 模块

Zigbee模组介绍–TYZS9V

1. 产品概述

TYZS9V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EFR32MG13P732IM48-C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。TYZS9V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。 TYZS9V是一个FreeRTOS平台,集成了所有Zigbee MAC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。 TYZS9V功能原理图如图1所示: 图1 TYZS9V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(含三路PWM)
  • 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转换效率 最大+19dBm的输出功率,输出功率动态 >35dB 63uA/MHz运行时功耗;1.4uA休眠电流 终端设备主动配网 内置PCB板载天线 工作温度:-40℃ to +105℃ 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

TYZS9V共有2排引脚,引脚间距为2.0mm。 TYZS9V 尺寸大小梯形:26mm (W)×16mm (L) ×1mm (H) 。TYZS9V尺寸图如图2所示: 图2 TYZS9V正面图和背面图

2.2 引脚定义

接口引脚定义如表 1 所示: 表1 TYZS9V 接口引脚排列说明

引脚序号 符号 IO类型 功能
P1.1 GPIO0 I/O 做GPIO口使用。对应内部IC PA3管脚。
P1.2 GND P 模块的参考地。
P1.3 VIN P 外部直流供电电压,最高支持30V直流。
P1.4 3.3V P 3.3V电压引脚;可作为3.3V对外输出。
P2.1 PWM1 I/O 灯驱动PWM口,可做GPIO口使用。对应内部IC的PF5管脚。
P2.2 PWM3 I/O 灯驱动PWM口,可做GPIO口使用。对应内部IC的PF4管脚。
P2.3 PWM2 I/O 灯驱动PWM口,可做GPIO口使用。对应内部IC的PA2管脚。
P2.4 GPIO2 I/O 做GPIO口使用,对应内部IC的PA5管脚。
TP1 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,用户视实际情形可不用该管脚
TP2 ADC AI ADC端口(1),12位精度的SAR 模拟数字转换器
TP3 SWCLK I/O JLINK SWCLK烧录管脚。 正常应用程序中可做GPIO使用。
TP6 SWDIO I/O JLINK SWDIO烧录管脚。 正常应用程序中可做GPIO使用。
TP5 TXD O UART0_TXD,对应内部IC PA0.
TP4 RXD I UART0_RXD,对应内部IC PA1.

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

接口引脚定义如表 2所示: 表2 TYZS9V 测试引脚排列说明

引脚序号 符号 IO 类型 功能
- - 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 - 105
VIN 工作电压 5.0V 28 30 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

注:表中的VCC电压典型值为3.3V。

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 250 kbit/s +19 dBm 19.9 mA
IRF 250 kbit/s +12 dBm 8.6 mA
IRF 250 kbit/s +10 dBm 6.6 mA
IRF 250 kbit/s +7 dBm 5.6 mA
IRF 250 kbit/s +0 dBm 3.4 mA

备注:上述数据测试时, 连续发数即duty cycle=100%, 供电电压为Vin=30V。

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 2.4 mA

备注:供电电压Vin=30V, 此时UART处于active状态时。

3.5 工作模式下功耗

表7 TYZS9V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 3 10 mA
网络连接状态 模块处于联网工作状态 1.2 2 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 印制天线
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 - +19 - 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:最大输出功率可达+19dBm,常规使用下功率输出可以调节,大功率输出可用于极端复杂环境下的覆盖传输,例如嵌入到墙体的模块。

4.3 Zigbee接收灵敏度

表10 RX 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 - -101 - dBm

5.天线信息

5.1 天线类型

默认PCB板载天线,该天线增益约2.0dBi。

5.2 降低天线干扰

在Zigbee模块上使用PCB板载天线时,为确保无线传输性能的最优,建议模块天线部分和其他金属件的距离至少在15mm以上。建议转接板对应天线区域镂空处理效果最佳,即确保相应的净空区域。 用户PCB板在天线区域周边勿走线和勿覆铜,以免影响到天线辐射性能。

6.PCB推荐封装

6.1 机械尺寸

模组尺寸见上面的图2.

6.2 PCB推荐封装

图3 TYZS9V 原理图引脚对应图

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

400-881-8611