Система на кристалле нового поколения CC2650 от Texas Instruments включает в себя мультисистемное радио Bluetooth Smart, ZigBee, 6LoWPAN, RF4CE и производительный микроконтроллер Cortex-M3.
CC2650 оптимизирован для создания устройств с питанием от малогабаритных дисковых элементов – потребление радио в режиме непрерывного приема составляет лишь 5.9 мА. Встроенный микроконтроллер с током потребления 82 мкА/МГц имеет один из лучших показателей по тесту энергоэффективности EEMBC CoreMark с результатом 142 очка.
Низкое потребление нового чипа позволило инженерам Texas Instruments создать опорную разработку беспроводного сенсора 2.4 ГГц для мониторинга окружающей среды, который работает более 10 лет от одной батареи CR2032. Датчик измеряет значения температуры и влажности и передает их один раз в минуту в виде широковещательного BLE-пакета (nonconnectable Bluetooth Smart advertisement packet).
Особенности опорной разработки
- Мультиситсемное радио CC2650 (Bluetooth Smart, ZigBee, 6LoWPAN, RF4CE);
- Замена на СС2640 или СС2630 без изменения печатной платы;
- Измерение относительной влажности с точностью ±3%;
- Измерение температуры с точностью ±0.2°C;
- Отрытый доступ к аппаратной (Altium) и программной (IAR) части проекта.
Для достижения экстремально низкого тока потребления в режиме сна в схеме использован уникальный нанотаймер TPL5110, который имеет ток собственного потребления 35 нА в режиме счета времени. Диапазон задания времени пробуждения TPL5110 можно устанавливать от 0.1 сек до 2 часов. Коммутация питания выполнена с помощью аналогового ключа TS5A3160 с током утечки ±20 нА. Использование этих компонентов позволило получить потребление всей системы 183 нА в режиме сна (59.97 сек) и средний ток 4.04 мА при активном процессоре и работающем передатчике (30 мс).
Блок-схема беспроводного датчика
Антенна сенсора выполнена в виде PCB-проводника, держатель батареи расположен на обратной стороне платы размером 37х37 мм. Практические испытания показали дальность действия в пределах 130 метров внутри офисного здания. Работоспособность измерительной части проверена в тестовой лаборатории с помощью измерительной станции "TestEquity 1007H Temperature/Humidity Chamber". Рабочий диапазон температур –30…60°C платы ограничен используемым элементом питания CR2032.
Схема и рабочий проект печатной платы выложен в открытом доступе, поэтому разработчик может легко модифицировать плату добавляя новые датчики на шину I2C. Печатная плата позволяет использовать не только микросхему CC2650, которая включает поддержку разных беспроводных протоколов, но и чипы CC2640 (только Bluetooth Smart) или СС2630 (только ZigBee), которые по выводам полностью совместимы с CC2650.
Источник: www.compel.ru