wersja mobilna | kontakt z nami

Moduły transmisyjne Silicon Laboratories i ZMDI

Numer: Sierpień/2016

W dobie Internetu Rzeczy (IoT) nastąpił bardzo szybki oraz duży wzrost liczby i różnorodności dostępnych na rynku modułów do komunikacji bezprzewodowej, dzięki czemu wielu elektroników zaczyna opierać swoje projekty o bezprzewodową transmisję danych. Projektowane są urządzenia z zakresu wielu segmentów rynku np. elektronika użytkowa, automatyka budynkowa oraz przemysłowa, mobilne urządzenia multimedialne np. nawigacje samochodowe, odtwarzacze audio, urządzenia fitness.

Pobierz PDF

Obecnie elektronik, który projektuje urządzenie z modułem bezprzewodowym nie musi martwić się o cały background związany z zagadnieniami projektowania układów radiowych oraz badań i certyfikacji takiego urządzenia, głównym problemem stawianym obecnie przed projektantami jest wybór standardu komunikacji bezprzewodowej, producenta układu oraz co za tym idzie środowiska programowania i dostępnego wsparcia technicznego. Spośród wielu firm oferujących swoje rozwiązania większość z nich umożliwia nabycie gotowych zestawów startowych, a także darmowych próbek modułu oraz środowisko programowania, często z gotowymi programami do przetestowania podstawowych parametrów modułu. Wielu producentów np. Silicon Laboratory udostępnia również całą gamę dokumentów takich jak noty aplikacyjne, instrukcje obsługi oraz inne dotyczące projektu samego modułu oraz jego obsługi.

Zaczynając projektowanie twórca urządzenia musi zadbać o jak najdrobniejsze aspekty techniczne wymagań aplikacyjnych wiążące się z doborem odpowiedniego standardu transmisji oraz rozwiązania, pod względem kluczowych parametrów takich jak zasięg, częstotliwość pracy, pobór prądu, przepustowość danych, topologię sieci oraz liczba odbiorców. Spośród rozwiązań dostępnych na rynku można wybrać moduły działające w oparciu m.in. o technologie: Bluetooth (Smart, Low Energy, Clasic), Wi-Fi, ZigBee, Thread, 6LoWPAN, Sub-GHz (RAIL Software, Connect Stack, wireless M-Bus), Wielu kluczowych graczy na rynku komponentów elektronicznych oferuje w swoim portfolio moduły gotowe do zastosowania w nowych lub istniejących aplikacjach, rozszerzające funkcjonalność urządzenia i umożliwiające komunikację w nie jednym, lecz w kilku standardach np. przez przełączanie protokołów transmisyjnych zaimplementowanych w jednym module.

Firma Silicon Laboratories będąca jednym z producentów modułów oraz układów radiowych posiada szerokie portfolio produktów umożliwiające komunikację w większości z wymienionych standardów, po za standardowymi modułami Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, Thread czy Sub-GHz, producent posiada moduły służące do implementacji protokołu w wybranym standardzie. Implementacja wybranego protokołu nie musi ograniczać się do używania tego jednego standardu gdyż układy SoC będące sercem modułu dają możliwość implementacji oraz automatycznego przełączania pomiędzy zaimplementowanymi standardami, dodatkowo posiadają wbudowane bloki radiowe do obsługi również protokołów w paśmie Sub-GHz. W tabeli 1 wymieniono moduły komunikacyjne dostępne w Silicon Laboratories uwzględniając najważniejsze parametry zarówno samego układu, standardu komunikacji oraz kluczowych aplikacji zastosowania, w zestawieniu znalazł się jeden rodzynek dostępny od ZMDI (obecnie IDT).

Tabela zawiera typy modułów do komunikacji bezprzewodowej z uwzględnieniem głównych parametrów oraz zastosowań aplikacyjnych. Większość z zestawionych układów dostępna jest w postaci modułu, jednak dla układów z serii EFR32xx sytuacja wygląda nieco inaczej, gdyż użytkownik ma możliwość otrzymania zestawu startowego wyposażonego w moduł radiowy. Dla ilości produkcyjnych użytkownik otrzymuje SoC znajdujący się na module startowym oraz wszystkie dokumenty z zakresu reference design, applica­tion note, pliki wsadowe, schematy, layout elementów oraz BoM w celu samodzielnego zaprojektowania modułu. Działania takie mają na celu zmniejszenie kosztów ponoszonych przez zamawiającego, poprzez redukcję jednostkowej ceny oraz większy wpływ na koszty całościowe (produkcja oraz koszt elementów układu) po stronie zamawiającego.

Każdy z modułów ma charakterystyczne parametry, określające jego przydatność w mniejszym lub większym stopniu w zastosowaniu dla danej aplikacji. Aby dokonać prawidłowego doboru modułu, nawet w przypadku projektowania „zabawek elektronicznych” należy znać wszystkie główne funkcjonalności. Brak wiedzy na temat parametrów oraz funkcjonalności danego modułu często powodować będzie niedopasowanie funkcjonalne układu do aplikacji, przy wybieraniu producenta modułu należy zwrócić uwagę na bardzo ważny aspekt dostępnej dokumentacji, jakości, dostępu, istniejącego forum, tematów na nim poruszanych, dostępności środowisk programistycznych oraz oferowanego wsparcia technicznego. Zapoznanie się z kluczowymi kwestiami dotyczącymi modułu oraz „technicznej” strony jego producenta pomoże uniknąć kłopotów związanych z rozwojem aplikacji na każdym z etapów.

Kamil Prus
Inżynier Aplikacyjny
kamil.prus@ccontrols.pl

 

Pozostałe artykuły

Podzespoły do interfejsów zasilania w USB-C z oferty STMicroelectronics

Numer: Luty/2018

Standard USB powstawał w czasach, gdy najbardziej powszechne w użyciu były komputery PC. Do komunikacji z urządzeniami peryferyjnymi używano wtedy głównie portów szeregowych RS232 (myszki, klawiatury) i portów równoległych Centronics, a właściwie dwukierunkowych portów IEEE1284 kompatybilnych z jednokierunkowym Centronics. Porty równoległe pozwalały na relatywnie dużą prędkość transmisji (3 Mb/s) i dlatego były używane do sterowania ...

Zintegrowane układy przełączników dużej mocy

Numer: Luty/2018

W aplikacjach komunikacyjnych i przemysłowych dla kontroli przepływu energii przez linie zasilające konstruktorzy muszą stosować różnego rodzaju przełączniki. Aby wytrzymać duże prądy rozruchu oraz przepięcia przełącznik taki powinien mieć małą rezystancję przewodzenia i dużą tolerancją napięciową. Rozwiązania elektromechaniczne oraz oparte o dyskretne tranzystory MOSFET nie spełniają aktualnych wymagań konstrukcyjnych, ...

Finezja wielkich mocy

Numer: Luty/2018

Sterowanie dużymi prądami to zadanie niebanalne, wymagające od projektanta układu dużej wiedzy i doświadczenia. Każdy, nawet najmniejszy błąd może mieć poważne konsekwencje. Najnowsze urządzenia energoelektryczne, takie jak silniki czy falowniki wymagają coraz bardziej precyzyjnego sterowania dużymi prądami lub napięciami. Duża dokładność regulacji daje możliwość natychmiastowej reakcji na zaistniałe wydarzenia. Pozwala to ...

STM8S001J3 (3). Przegląd narzędzi i rozpoczęcie pracy mikrokontrolerem

Numer: Luty/2018

Kolejny, trzeci już artykuł z serii dotyczącej 8-pinowego mikrokontrolera STM8S001J3 przybliża temat rozpoczęcia pracy z tym układem. Artykuł podzielono na trzy części: przygotowanie platformy sprzętowej, opis dostępnych narzędzi programowych oraz wykonanie pierwszego projektu za pomocą wybranych przez autora narzędzi programistycznych.

8-bitowa kontrofensywa (4). Układy licznikowe i generatory w mikrokontrolerach PIC16

Numer: Luty/2017

Wydawać by się mogło, że mikrokontrolery 8-bitowe odeszły już do lamusa. Nic bardziej mylącego! Firma Microchip stale pracuje nad tym, aby podnieść ich atrakcyjność i zachęcić konstruktorów do korzystania z jej produktów. Wszak nie zawsze trzeba "wytaczać armatę na muchę".

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Marzec 2018

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym