Дизајн комбинованог Ви-Фи + Блуетоотх модула: 8 одлука пре серијске производње

Већина Ви-Фи и Блуетоотх комбинованих модула не квари у РФ лабораторији. Не успевају у интеграцији: заједничка магистрала која изгладњује Блуетоотх крајњу тачку, антенски јастучић увучен испод металног држача, иглица за каиш који се држи високо током укључивања или профил за рефлов покреће један пролаз превише. Овај водич пролази кроз осам одлука које одређују да ли комбиновани модул од 2,4 ГХз достиже обимну производњу према распореду. Измерени подаци потичу од два Реалтек РТЛ8723 модула за испоруку: заснованог на УСБ-у БЛ-Р8723БТ1 ( РТЛ8723БУ-ЦГ ) и СДИО + УАРТ БЛ-М8723ЦС1 ( РТЛ8723ЦС-ЦГ ).

1. Почните са интерфејсом хоста, а не насловом листа са подацима

Оба модула нуде ИЕЕЕ 802.11б/г/н 1Т1Р са ПХИ брзином до 150 Мбпс, и оба покривају исти опсег од 2,4–2,4835 ГХз са 13 канала на 20 МХз. Оно што се заправо разликује - и оно што одлучује о вашој шеми - је начин на који модул разговара са домаћином.

УСБ верзија поставља ВЛАН и Блуетоотх на једну заједничку УСБ 2.0 везу. То значи један хост порт, један скуп диференцијалних парова и без другог контролера који треба омогућити. Компромис је у томе што обе функције живе на истом порту и деле свој буџет за прекиде и пропусни опсег. У контролној камери, тај распоред са једним каблом је обично разлика између двослојне и четворослојне плоче.

СДИО верзија раздваја две функције: ВЛАН ради на СДИО 2.0 (исти пинови се могу конфигурисати као ГСПИ), док Блуетоотх ради на независном УАРТ-у велике брзине са хардверском контролом тока. Ништа се не дели, тако да се Ви-Фи пропусност не такмичи са Блуетоотх саобраћајем на нивоу магистрале — али су вам потребни резервни СДИО и УАРТ ресурси на матичном СоЦ-у, плус још отприлике 30 пинова на отиску модула (44 наспрам 14).

Практично правило: ако ваш СоЦ има резервни УСБ хост порт и нема бесплатни СДИО контролер, узмите УСБ модул; ако су СДИО и УАРТ већ прекинути, узмите СДИО модул и оставите две путање независним.

УСБ: две функције деле једну магистралу. СДИО + УАРТ: свака функција добија сопствену магистралу.

2. Одаберите Блуетоотх профил који ваш производ заправо испоручује

Блуетоотх је место где се два модула највише разликују и где се спецификације најчешће погрешно читају.

БЛ-Р8723БТ1 је дуал-моде : Блуетоотх Цлассиц в2.1 + ЕДР заједно са Лов Енерги в4.0, са Цлассиц који ради у класи 1 и ЛЕ у класи 1.5. Измерена снага преноса је типично 6 дБм (максимално 8 дБм) за БР/ЕДР и ЛЕ подједнако, а БР/ЕДР осетљивост пријема је -90 дБм при 0,1% БЕР. Ако ваш производ емитује звук на звучник, упарује се са старим телефонским прибором или му је потребан канал података у стилу СПП, ово је варијанта за коришћење.

БЛ-М8723ЦС1 је само за БЛЕ, Цоре Специфицатион в4.1, класа 1.5, са типичном 3 дБм и максималном снагом преноса од 6 дБм, и -90 дБм типичном ЛЕ пријемном осетљивошћу при 5% ПЕР. Нема класичног стека и уопште нема аудио путање. То није ограничење за заобилажење – то је одлука о трошковима и моћи. За обезбеђивање, ОТА окидаче, телеметрију сензора или статусну везу са телефонском апликацијом, довољан је БЛЕ 4.1 и избегавате да плаћате класични стек који никада нећете користити.

Немојте наводити скуп Блуетоотх функција само из маркетиншког прегледа. Низови верзије се копирају између докумената; контактирајте наш тим да добијете званични документ са спецификацијама и податке о РФ тесту за валидацију.

3. Буџетирајте стабло снаге око вршне струје, а не просечне струје

Оба модула раде од главне шине од 3,3 В ±0,2 В. БЛ-Р8723БТ1 извлачи максимално 400 мА из те једне шине; БЛ-М8723ЦС1 црпи до 450 мА на главној шини и додаје засебну И/О шину (ВДИО) која може бити или 3,3 В ±0,2 В или 1,8 В ±0,1 В. Засебна И/О шина је заиста корисна: можете да задржите 3,3 В РФ шину, без транслаторног 1. РФ напајања директно на В-Ц. на шест СДИО и УАРТ линија.

Планирајте врхове преноса, а не просеке спецификације:

Извор: табеле тренутне потрошње из званичних докумената спецификације модула, доступне на захтев. Вредности су типичне / максималне у наведеним условима испитивања; Цифре за РФ тест, а не просеци на нивоу апликације.

Два запажања вредна осмишљавања. Прво, СДИО модул привлачи приметно више у 802.11б преносу од УСБ модула (328 мА наспрам 255 мА врха) јер ради на 17 дБм на свим брзинама од 11б, док је УСБ модул калибрисан на 15–17 дБм у зависности од брзине. Друго, УСБ модул има 130–135 мА у пријему, што је отприлике дупло више од СДИО модула, јер УСБ примопредајник остаје активан док радио слуша. На ручном уређају на батерије, та разлика није академска.

Смернице за распоред: поставите кондензатор од 47–100 µФ и пар од 10 µФ плус 0,1 µФ унутар неколико милиметара од ВДД33, држите напајање од 3,3 В на сопственом трагу или равни и никада не делите грану са моторима, релејима или драјвером позадинског осветљења. Корак од 328 мА на заједничкој шини ће се приказати као проблем РФ десенсе који изгледа као грешка у распореду.

4. Третирајте подлогу антене као најризичнију ставку на плочи

Ниједан модул не укључује антену. Обе се повезују на спољну антену преко полуотворе (кастелисаног) јастучића, са специфицираним ВСВР-ом од 1,7 типично и 2,0 максимално за БЛ-Р8723БТ1, максимално 2,1 за БЛ-М8723ЦС1. ВСВР од 2.0 већ одражава отприлике 11% испоручене снаге; лоше подешена антена претвара 17 дБм проводљиве снаге у знатно мању снагу зрачења и скраћује домет.

Практична контролна листа:

• Усмерите довод антене као контролисану линију од 50 Ω, што је краће колико то механички дизајн дозвољава, без стубова, без прелаза на РФ путањи и уземљења дуж обе стране.

• Држите антену даље од батерије, магнета звучника, ЛЦД флек-а и било каквог уземљеног метала. Антена од 2,4 ГХз постављена уз метални држач губи већи домет него што било која поставка драјвера може опоравити.

• Ако је кућиште метално, померите антену ван њега и користите ИПЕКС-то-СМА пигтаил — онда узмите у обзир губитак кабла и конектора када израчунате буџет везе.

• Потврдите са стварним кућиштем, а не са модулом на клупи. Испитивање зрачења са финалном пластиком, батеријом и кабловима је једино мерење које је важно.

Кондуктована снага преноса је калибрисана по брзини, тако да ефективна израчена перформанса зависи од антене колико и од модула. Очекујте 17 дБм на 802.11б и 802.11г 6 Мбпс и 14–15 дБм на високопропусним МЦС7 брзинама где ЕВМ ограничава употребљив излаз:

Емитујте снагу на подлози антене, из званичне спецификације. Осетљивост за референцу: -92 дБм (11б 1 Мбпс) и -66 дБм (ХТ40 МЦС7) на БЛ-Р8723БТ1 ; -93 дБм и -66 дБм на БЛ-М8723ЦС1.

Држите довод кратко и даље од металних, батеријских и заштитних конзерви; додајте губитак пигтаил-а буџету везе када се антена налази изван металног кућишта.

5. Дизајнирајте коегзистенцију у апликацији, а не у нади

Комбиновани модул од 2,4 ГХз има један радио који дели ВЛАН и Блуетоотх. Драјвер временски дели радио између ова два, што добро функционише, али није бесплатно: под истовременим оптерећењем, укупна ВЛАН пропусност опада и Блуетоотх латенција расте. То је нормално и очекивано понашање за ову архитектуру, а не дефект.

Шта учинити у вези са тим: рано дефинишите профил саобраћаја и тестирајте га. За ИПЦ стримовање 1080п док телефон пружа услуге преко БЛЕ-а, измерите губитак кадрова када су оба покренута, а не један по један. За ПОС терминал, тестирајте трансакцију плаћања док је БЛЕ скенер повезан. Ако је аудио део производа, држите аудио везу и план ВЛАН канала свесни један о другом — канали 1, 6 и 11 са ширином од 20 МХз остављају више простора од ХТ40.

Два избора архитектуре смањују проблем пре него што се укључи фирмвер: користите БЛЕ уместо Цлассиц где то дозвољава случај употребе (краћи, заказани догађаји везе) и избегавајте постављање Ви-Фи и Блуетоотх антена у исту заштитну јединицу ако вам механички дизајн даје избор.

6. Узмите игле за контролу и траке непосредно пре замрзавања изгледа

Овде се дизајни засновани на СДИО најчешће поново окрећу. На БЛ-М8723ЦС1, неколико пинова има двоструке функције, а једна носи каиш за укључење:

• ЦХИП_ЕН (пин 35) је активно-ниско ресетовање са интерним повлачењем од 100 кΩ до ВДД33. Оставите га доступним или га управљајте са хоста ГПИО са дефинисаним кашњењем по укључењу; не дозволите да плута у близини расклопне шине.

• ВЛ_ДИС# (пин 12) повлачи ВЛАН функцију наниже и онемогућава СДИО интерфејс када је на ниском нивоу — корисно за чврсто искључено стање радија. БТ_ДИС# (пин 34) ради исто за Блуетоотх. Обратите пажњу на интеракцију коју означава таблица са подацима: она такође описује стање ресетовања целог чипа када су оба пина деактивирана, тако да отерајте ове пинове са хоста уместо да трајно везујете било који од њих.

• ГПИО1 (пин 25) је игла са траком, интерно повучена ниско за 100 кΩ и не сме се повлачити високо током укључивања. Ако ваш домаћин покреће ову мрежу, држите је на високом З док се модул не покрене — мењач нивоа или екстерно повлачење овде ће произвести повремени квар при покретању који је веома тешко пратити.

• ЛПО (пин 24) може узети екстерни такт од 32 кХз или РТЦ за прецизно мерење времена ниске потрошње; дели се са ГПИО6 и УАРТ РТС излазом велике брзине, тако да рано одлучите која вам функција треба.

• Пин 41 је интерно повезан са другим пиновима за уземљење, тако да се може оставити неповезаним или користити за УАРТ_ЦТС у вашем апликационом колу без утицаја на нормалан рад — згодно када 44-пински отисак мора да стане у постојећи низ падова.

УСБ модул је једноставнији: улаз такта мале снаге од 32,768 кХз на пин 4, плус пар ДЕВИЦЕ_ВАКЕ_ХОСТ и ХОСТ_ВАКЕ_ДЕВИЦЕ који се користи за даљинско буђење. Ако се ваш производ ослања на буђење које је покренуо домаћин од суспендовања, повежите оба и потврдите поларитет који очекује ваш драјвер.

Раилс прво, затим отпустите ЦХИП_ЕН, а затим пустите домаћина да набраја. Одржавајте ГПИО1 хигх-З кроз укључење.

7. Ускладите радни опсег са кућиштем, а не са просторијом

БЛ-М8723ЦС1 је оцењен од -20 °Ц до +70 °Ц; БЛ-Р8723БТ1 је оцењен од -10 °Ц до +70 °Ц. Оба су специфицирана за 10–95% РХ без кондензације. Разлика од 10 °Ц је једна спецификација која најчешће дисквалификује иначе исправан избор: камера постављена на шофершајбну на тржишту са хладном климом видеће температуре испод -10 °Ц, а УСБ варијанта је ван свог номиналног опсега тамо - робот усисивач или унутрашњи ПОС терминал никада неће бити.

Горња граница заслужује једнако поштовање. Запечаћено кућиште ИП камере на директном сунцу, или сет-топ бок постављен испод телевизора, може да подигне локални амбијент знатно изнад 40 °Ц. Измерите температуру ваздуха на модулу, а не собну температуру, и смањите свој топлотни дизајн у односу на плафон од 70 °Ц са маргином уместо да дизајнирате према њему.

8. Закључајте производњу, складиштење и обим сертификације

Три ставке које се појављују касно у спецификацији и изазивају касна изненађења:

Рефлов. Оба модула одређују максималну температуру од 250 °Ц и не више од два пролаза рефлов. Трећи пролаз — уобичајен када се плоча преради или дода други корак састављања — је изван спецификације, а режим квара се појављује као маргинална РФ или БЛЕ веза месецима касније, а не на тестирању.

Складиштење и руковање. БЛ-Р8723БТ1 дефинише опсег складиштења од -45 °Ц до +85 °Ц, период од 12 месеци од вакуумског паковања и 72-часовни прозор након отварања кесе. Ако је индикатор влажности променио боју, пеците на 60 °Ц 24 сата једном пре лемљења. Оба модула су уређаји осетљиви на ЕСД и захтевају стандардне мере предострожности за руковање на линији.

Цертифицатион. Обим РФ и ЕМЦ зависи од тржишта на које шаљете и од кућишта домаћина — сертификат модула не покрива аутоматски готов производ. Контактирајте нас да добијете актуелне извештаје о тестирању за одређени модел и тржиште и ускладите извештај са тачним фирмвером и конфигурацијом антене која се користи у производњи. Домаћи и извозни захтеви могу се разликовати.

Табела за избор један поред другог

Сажетак из наших званичних докумената спецификација, доступан на захтев.

Покривеност возача и платформе

Оба модула су изграђена на Реалтек силикону са подршком за драјвере произвођача за Линук и Андроид, што је оно што већина ИПЦ, ПОС и дизајна уређаја заправо испоручује. УСБ варијанта додатно носи подршку за Виндовс, корисну за периферне уређаје и производе у стилу кључа. Пре него што урезујете верзију кернела, потврдите тачан пакет драјвера са нашим ФАЕ тимом — спремност драјвера, а не РФ перформансе, обично је оно што покреће распоред.

Какву подршку можете очекивати пре и после победе дизајна

• Стандардни модули у количинама узорака, плус званични документи о спецификацији, дефиниције пинова и референтне шеме на захтев.

• Преглед распореда вашег СДИО или УСБ рутирања, блокаде антене и стабла напајања пре него што пустите плочу.

• Развој прилагођеног модула на било ком чипу: модификација пин-оут-а, промена величине отиска, опције антене (уграђена керамика, ИПЕКС конектор, полу-пад) и подешавање параметара фирмвера.

• Подршка за документацију за пут сертификације који планирате.

Ако је ваш пројекат још увек у фази архитектуре, наш Преглед платформе РТЛ8723БУ-ЦГ и РТЛ8723ЦС-ЦГ покрива разлике на нивоу чипа, случајеве масовне производње и обим развоја по мери; тхе Портфолио Ви-Фи модула од 2,4 ГХз наводи друге опције компатибилне са пиновима у овој класи.

ФАК

Следећи корак

Пошаљите нам своју страницу са шемом и механичка ограничења — локацију антене, материјал кућишта, интерфејс хоста и циљни радни опсег — и наш тим за апликације ће вратити процену уклапања за оба модула, укључујући промене на нивоу пинова потребне за ваш изглед. Затражите узорке, лист са подацима и преглед изгледа.

Сви подаци о перформансама у овом чланку су типичне вредности за референцу. Комплетна документација о спецификацији, извештаји о испитивању и ресурси за дизајн доступни су на захтев.