LoRaWAN模塊,Cortex-M0+內核的超低功MCU
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本文推薦一個極具性價比的LoRaWAN模塊。
基於ARM Cortex-M0+內核,256KB FLASH, 32KB RAM。
概述
LWMSI30A LoRaWAN™ Module(以下稱 LWM)是高度集成低功耗無線控制模塊,主要採用 LoRa 專利遠程調製解調技術,內置 SITRI 自主開發的物聯網專用超低功耗安全微控制器 SI32L,用於超長距離擴頻通信,其在最大限度地降低電流消耗的同時,又大幅提高了抗干擾性和靈敏度。
LWM 支持 LoRaWAN Class A、C
兩種協議模式,通過I2C/SPI/GPIO/ADC/DAC 等連接傳感器及控制器即可快速開發具備物聯網通訊能力的產品。
此外,其高靈敏度與功率放大器的集成使這些器件的鏈路預算達到了行業領先水平,成為遠距離傳輸和對可靠性要求極高的應用的最佳選擇。
LWMSI30A 內嵌的 SI32L256 具有超低功耗和安全加密單元的特性,它的寬工作電壓為 1.8-3.80V,能在 1.8V 下以 32MHz 頻率全速運行。
工作模式(AM)下,SI32L256的功耗是 250μA/MHz;休息模式(IM)下,其功耗為 120μA/MHz;低功耗模式(LPM4)下,待機電流為 900nA,而且 RAM 和寄存器內容能全部保留,喚醒時間僅
2μs;更低功耗模式(LPM4.5)下,待機電流為350nA,部分RAM保留,喚醒時間小於50μs。
集成了12位高精度SARADC(逐次逼近型模數轉換器)、最大52x8/54x6/56x4段LCD驅動器、豐富的通訊模塊(SPI/I2C/UART/ISO7816)、硬體隨機數發生器以及硬體 DES 加解密、SM4加密電路,具有高整合度、高抗干擾、高可靠性和超低功耗的特點。
LWMSI30A 支持 WM-Bus 和 IEEE802.15.4g 等系統的高性能(G)FSK 模式。
與同類器件相比,SX1278 在大幅降低電流消耗的基礎上,還顯著優化了相位噪聲、選擇性、接收機線性度、三階輸入截取點(IIP3)等各項性能。
應用
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計量計費
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智能家居和樓宇自動化
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智能交通
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智能停車場
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無線報警和安防系統
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工業監控與能源供應調控
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遠程灌溉及環境監測
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M2M 應用
產品特性
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內嵌 SI32L256 ARM Cortex-M0+內核的超低功耗安全主控晶片
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最高可運行 32MHz 主頻
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256K 字節 FLASH
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32K 字節 RAM 附帶奇偶校驗功能
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支持 LoRaWAN™ 1.0 協議棧
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支持 LoRaWAN™ Class A、Class C
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使用 TCXO
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127dB 的 RSSI 動態範圍
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支持 FSK、GFSK、MSK、GMSK、LoRa™ 及 OOK 調製方式
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自動射頻信號檢測,CAD 模式和超高速 AFC
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傳輸城市距離遠達 2-5Km,郊區距離 10-20Km
性能參數
控制框圖
應用框圖
布板建議
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PCB 地的大小、模塊擺放、射頻線走線等,都對整個系統的靈敏度有不同程度的影響,以下列舉幾點注意事項:
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布板時,儘量留完整的地,若不能實現至少保證模塊下方有完整的地,且避免在模塊緊貼的那一面 PCB 上走線。
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其它部分走線,儘量限定在 PCB 的地投影區以內,儘量多打過孔以減少電磁噪聲。
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模塊的第 24PIN 放置靠近邊緣處,儘量在角落處。
儘量減小射頻走線長度(PIN24到天線端),且做到 50 歐阻抗。
天線設計建議
1) PCB 天線
建議空間足夠時再採用 PCB 天線,否則會明顯影響產品通信性能。
設計 PCB 天線時請注意以下幾點:
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保證天線走線距離 PCB 地 5mm 以上尺寸,且天線和地之間的區域(含投影區)無金屬物體或者其它對吸收或者干擾電磁場的物體。
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選用有質量保證的板材,如介電損耗小,電磁性能一致性好等;確保板材對天線效率的影響低,及同一型號不同 PCB 板上的天線不會有明顯頻偏。
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預留適當的匹配位,如 PI 型 T 型等,確保元件件間距較小,如下圖 a;圖 b 中元器件間距較大,c 圖一併聯焊盤引入地外,均不可取。
2) 外置天線
若對產品尺寸及外觀無明顯要求,建議採用外置天線,這種天線效率高,帶寬較寬,駐波容易調節。
注意單獨測試天線性能和把天線安裝在產品上,天線性能會有一定的變化,尤其是產品為金屬殼時,建議在整機基礎上確認天線性能。
封裝說明
引腳定義
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