Программирование ARM Руководство пользователя E73-2G4M04S1D Wed, July 24 2024  

Поделиться

Нашли опечатку?

Пожалуйста, сообщите об этом - просто выделите ошибочное слово или фразу и нажмите Shift Enter.

Руководство пользователя E73-2G4M04S1D Печать
Добавил(а) microsin   

E73-2G4M04S1D это модуль Bluetooth, основанный на SoC-чипе nRF51822 компании NORDIC Semiconductor (существуют и модули на других чипах, см. таблицу [6]). nRF51822 содержит на кристалле на высокопроизводительное ядро ARM CORTEX-M0 и RF-трансивер Bluetooth 4.2 [2]. На кристалле также имеется богатый набор аппаратных периферийных устройств, таких как UART, I2C, SPI, ADC, DMA, PWM и т. д. Модуль выводит на свои контакты почти все ножки портов GPIO в удобном для подключения виде. На печатной плате модуля разведена антенна, и также имеется миниатюрный коннектор типа IPEX для подключения внешней антенны. Тактируется устройство от высокоточного генератора 32 МГц, с незначительным уходом частоты в зависимости от изменения температуры. Перед использованием модуль следует запрограммировать.

Функциональные возможности модуля E73-2G4M04S1D:

• Расстояние передачи данных до 100 м.
• Максимальная мощность передатчика 2.5 мВт, мощность можно подстраивать программно.
• Поддерживается спецификация Bluetooth 4.2 b Bluetooth 5.0.
• Имеется встроенный генератор тактов 32.768 кГц.
• Поддерживается глобальный, не требующий лицензирования радиодиапазон ISM 2.4 ГГц.
• Память программ 256KB FLASH, 16KB RAM.
• Поддерживается напряжение питания в диапазоне 2.0V .. 3.6V, наилучшие параметры наблюдаются при питании напряжением 3.3V и выше.
• Рабочий диапазон температур -40 .. 85 °C.
• Можно выбрать либо встроенную антенну на печатной плате, либо внешнюю, подключаемую через разъем IPEX (выбирается перепайкой конденсатора, см. далее).

Примечание: незнакомые термины и аббревиатуры см. в Словарике [3].

Области применения:

• Умный дом, беспроводные датчики.
• Системы безопасности и позиционирования.
• Беспроводное управление.
• Беспроводные игровые контроллеры.
• Изделия для контроля за состоянием пациента.
• Беспроводные гарнитуры и клавиатуры.
• Индустриальные автономные приложения.

Таблица 1. Максимальные предельные значения.

Параметр min MAX Примечание
Напряжение питания 0V 3.6V Напряжение, превышающее 3.6V, может необратимо повредить устройство.
Блокирующая мощность - 10 dBm Вероятность перегорания невелика, если модули используются на небольшом расстоянии друг от друга.
Рабочая температура, °C -40 +85  

Таблица 2. Рабочие параметры.

Параметр   min Typ MAX Примечание
Напряжение питания 1.8V 3.3V 3.6V Напряжение 3.3V - 3.6V обеспечивает максимальную выходную мощность.
Уровень коммутации   3.0V   Для уровней 5V TTL существует риск повреждения устройства.
Рабочая температура, °C -40   +85  
Рабочая частота, МГц 2379 2430 2496 Поддерживается диапазон ISM.
Потребляемый ток Передача, mA   14   Мгновенное значение тока потребления.
Прием, mA   12    
Сон, мкА   1   Программа не выполняется.
Максимальная выходная мощность, dBm 3.8 4 4.3  
Порог чувствительности, dBm -95.4 -96.0 -96.8 Скорость передачи данных по радио 1 Mbps.

Таблица 3. Физические параметры модуля.

Параметр Значение Примечание
Расстояние для передачи данных 100 м Проверялось на открытом пространстве, усиление антенны 5 dBi, высота антенны 2.5 м, скорость передачи данных 1 Mbps.
Частота основного кварца 16 МГц  
Частота кварца RTC 32.768 кГц  
Контактные площадки корпуса SMD  
Шаг контактных площадок 1.27 мм  
Тип SoC nRF51822-QFAA/QFN48  
FLASH 256 кБайт  
RAM 16 кБайт  
Ядро ARM Cortex-M0  
Размер корпуса 17.5 x 28.7 мм  
Антенна PCB или IPEX Эквивалентное сопротивление 50 Ом.

Если необходима работа с уровнями логики 5V, то необходимо применять преобразователи уровня, либо как минимум последовательно с выводами модуля необходимо включать резисторы 1k .. 5.1k. Вариант согласования уровней с помощью резисторов допустим, но все равно есть риск повреждения модуля и паразитного повышенного питания через выводы GPIO.

[Размеры E73-2G4M04S1D модуля и расположение выводов]

E73 2G4M0x pins and dimensions fig01

Рис. 1. Размеры модуля, цоколевка.

Таблица 4. Назначение выводов модуля.

Имя Напр. Описание
1 P0.21 Вход/Выход MCU GPIO
2 P0.22 Вход/Выход MCU GPIO
3 P0.23 Вход/Выход MCU GPIO
4 P0.24 Вход/Выход MCU GPIO
5 P0.25 Вход/Выход MCU GPIO
6 P0.28 Вход/Выход MCU GPIO
7 P0.29 Вход/Выход MCU GPIO
8 P0.30 Вход/Выход MCU GPIO
9 P0.0 Вход/Выход MCU GPIO
10 P0.1 Вход/Выход MCU GPIO
11 VCC   Напряжение питания
12 GND   Земля, общий провод для всех сигналов
13  
14 P0.2   0.9V цифровой контроллер питания
15 P0.3 Вход/Выход MCU GPIO
16 P0.4 Вход/Выход MCU GPIO
17 P0.5 Вход/Выход MCU GPIO
18 P0.6 Вход/Выход MCU GPIO
19 P0.7 Вход/Выход MCU GPIO
20 P0.8 Вход/Выход MCU GPIO
21 P0.9 Вход/Выход MCU GPIO
22 P0.10 Вход/Выход MCU GPIO
23 P0.11 Вход/Выход MCU GPIO
24 GND   Земля, общий провод для всех сигналов
25  
26 P0.12 Вход/Выход MCU GPIO
27 P0.13 Вход/Выход MCU GPIO
28 P0.14 Вход/Выход MCU GPIO
29 P0.15 Вход/Выход MCU GPIO
30 P0.16 Вход/Выход MCU GPIO
31 SWDIO/
nRESET
Вход/Выход Последовательные данные для отладки и программирования. Сброс MCU, активный уровень лог. 0.
32 SWDCLK Вход Сигнал тактов для отладки и программирования.
33 P0.17 Вход/Выход MCU GPIO
34 P0.18 Вход/Выход MCU GPIO
35 P0.19 Вход/Выход MCU GPIO
36 P0.20 Вход/Выход MCU GPIO

[Программирование E73-2G4M04S1D]

Поскольку модуль построен на чипе nRF52832, то он программируется точно так же, как и обычный чип nRF52832. Для этого можно использовать программатор J-Link, работающий через интерфейс SWD (рекомендуется J-LINK-V8). Если у Вас J-Link лицензионный, то в качестве утилиты программирования может выступать официальный софт nRFgo Studio.

Со старыми моделями модулей существует проблема, из-за которой они не могут быть запрограммированы, потому что в них во время производства активирована защита от чтения/записи. Для восстановления необходимо правильно подключить модуль к J-Link и с помощью nRFgo Studio провести процедуру восстановления, как показано на скриншоте ниже:

E73 2G4M0x nRFgo Studio fig02

Рис. 2. Окно на процедуру восстановления nRFgo Studio.

[Рекомендации по монтажу модуля]

Таблица 5. Температура пайки.

Функция профиля Функция кривой Sn-Pb Pb-Free
Паяльная паста Паяльная паста Sn63/Pb37 Sn96.5/Ag3/
Cu0.5
Min температура предварительного нагрева (Tsmin Минимальная температура предварительного нагрева 100℃ 150℃  
Max температура предварительного нагрева (Tsmax) Максимальная температура предварительного нагрева 150℃ 200℃  
Время предварительного нагрева (от Tsmin до Tsmax) (ts) Время предварительного нагрева 60 .. 120 секунд
Средняя скорость нарастания температуры (от Tsmax до Tp) Средняя скорость нарастания 3℃ в секунду max
Температура плавления (Liquidous Temperature, TL) Температура жидкой фазы 183℃ 217℃  
Время (tL)удержания температуры выше (TL) Время температуры, когда припой расплавлен 60 .. 90 секунд 30 .. 90 секунд
Пиковая температура (TP) Пиковая температура 220 .. 235℃
230 .. 250℃
Средняя скорость охлаждения (от Tp до Tsmax) Средняя скорость спада температуры 6℃ в секунду max
Время от 25℃ до пиковой температуры Время от 25℃ до пиковой температуры 6 минут max 8 минут max

E73 2G4M0x Reflow Soldering Curve fig03

Рис. 3. Термопрофиль пайки.

[Варианты моделей E73-2G4M0x]

Таблица 6. Варианты модулей.

Модель Чип Мощность передатчика Скорость передачи данных по радио Корпус Размеры, мм Тип антенны
E73-2G4M08S1C nRF52840 8 dBm BLE 4.2/5.0 SMD 13.0 * 18.0 PCB/IPX
E73-2G4M04S1A nRF52810 4 dBm BLE 4.2 PCB/IPEX 17.5 * 28.7
E73-2G4M04S1D nRF51822 PCB/IPX
E73-2G4M04S1B nRF52832 BLE 4.2/5.0

[Выбор типа антенны]

Антенна играет важную роль в процессе коммуникации. В некоторых случаях применение внешней антенны будет предпочтительным. EBYTE предлагает несколько вариантов таких антенн, см. таблицу ниже.

Таблица 7. Варианты антенн.

Продукт Тип Интерфейс Усиление Размеры Описание
TX2400-NP-5010 Гибкая антенна IPEX 2 dBi 50 x 10 мм Встроенная гибкая мягкая антенна FPC.
TX2400-XP-150 Антенна с присоской SMA-J 3.5 dBi 15 см Большое усиление, фидер 150 см.
TX2400-JK-20 Резиновая антенна 3 dBi 200 мм Гибкая, всенаправленная.
TX2400-JK-11 2.5 dBi 110 мм
TX2400-JZ-3 2 dBi 30 мм Очень короткая, прямая, всенаправленная.

Выбор антенны:

E73 2G4M0x antenna PCB fig04 E73 2G4M0x antenna IPEX fig05
Выбор антенны на печатной плате Выбор внешней антенны, подключаемой
через коннектор IPEX.

[Ссылки]

1. E73-2G4M04S1D User Manual site:ebyte.com.
2Обзор семейств чипов nRF51.
3Bluetooth: аббревиатуры и термины.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page