Ubunifu wa Moduli ya Wi-Fi + Combo ya Bluetooth: Maamuzi 8 Kabla ya Uzalishaji wa Kiasi

Moduli nyingi za Wi-Fi na Bluetooth hazishindwi katika maabara ya RF. Zinashindwa kuunganishwa: basi la pamoja ambalo huzuia mwisho wa Bluetooth, pedi ya antena iliyowekwa chini ya mabano ya chuma, pini ya kamba iliyoshikiliwa juu wakati wa kuwasha, au wasifu wa reflow huendesha pasi moja nyingi sana. Mwongozo huu unapitia maamuzi manane ambayo huamua ikiwa moduli ya mseto ya 2.4 GHz inafikia uzalishaji wa sauti kwa ratiba. Data iliyopimwa inatokana na moduli mbili za usafirishaji za Realtek RTL8723 : yenye msingi wa USB BL-R8723BT1 ( RTL8723BU-CG ) na SDIO + UART BL-M8723CS1 ( RTL8723CS-CG ).

1. Anza na kiolesura cha mwenyeji, si kichwa cha hifadhidata

Moduli zote mbili hutoa IEEE 802.11b/g/n 1T1R yenye kasi ya PHY hadi Mbps 150, na zote mbili zinafunika bendi sawa ya 2.4–2.4835 GHz yenye chaneli 13 kwa 20 MHz. Kinachotofautiana hasa - na kinachoamua mpangilio wako - ni jinsi moduli inavyozungumza na mwenyeji.

Toleo la USB huweka WLAN na Bluetooth kwenye muunganisho mmoja wa pamoja wa USB 2.0. Hiyo inamaanisha lango moja la mwenyeji, seti moja ya jozi tofauti, na hakuna kidhibiti cha pili cha kuwezesha. Biashara ni kwamba vipengele vyote viwili vinaishi kwenye bandari moja na kushiriki bajeti yake ya usumbufu na kipimo data. Katika dash cam, mpangilio huo wa kebo moja kawaida ni tofauti kati ya ubao wa safu mbili na ubao wa safu nne.

Toleo la SDIO hutenganisha vipengele viwili vya kukokotoa: WLAN hutumika kwenye SDIO 2.0 (pini zile zile zinaweza kusanidiwa kama GSPI), huku Bluetooth inaendeshwa kwenye UART huru ya kasi ya juu yenye udhibiti wa mtiririko wa maunzi. Hakuna kitu kinachoshirikiwa, kwa hivyo upitishaji wa Wi-Fi haushindani na trafiki ya Bluetooth katika kiwango cha basi - lakini unahitaji rasilimali za SDIO na UART kwenye SoC mwenyeji, pamoja na takriban pini 30 kwenye alama ya moduli (44 dhidi ya 14).

Kanuni ya vitendo: ikiwa SoC yako ina mlango wa ziada wa mwenyeji wa USB na hakuna kidhibiti cha bure cha SDIO, chukua moduli ya USB; ikiwa SDIO na UART tayari zimevunjwa, chukua moduli ya SDIO na uweke njia mbili huru.

USB: vitendaji viwili vinashiriki basi moja. SDIO + UART: kila kazi hupata basi lake.

2. Chagua wasifu wa Bluetooth ambao bidhaa yako hakika itasafirishwa

Bluetooth ndipo moduli hizi mbili hutofautiana zaidi, na ambapo vipimo mara nyingi husomwa vibaya.

BL-R8723BT1 ina hali mbili : Bluetooth Classic v2.1 + EDR pamoja na Low Energy v4.0, na Classic inafanya kazi katika Daraja la 1 na LE katika Daraja la 1.5. Nguvu inayopimwa ya usambazaji ni 6 dBm ya kawaida (8 dBm upeo) kwa BR/EDR na LE sawa, na unyeti wa kupokea BR/EDR ni -90 dBm kwa 0.1% BER. Ikiwa bidhaa yako itatiririsha sauti kwa spika, jozi zilizo na nyongeza ya simu iliyopitwa na wakati, au inahitaji kituo cha data cha mtindo wa SPP, hiki ndicho kibadala cha kutumia.

BL-M8723CS1 ni BLE-pekee, Uainisho wa Msingi v4.1, Daraja la 1.5, na nguvu ya upitishaji ya 3 dBm na 6 dBm ya juu zaidi, na -90 dBm kawaida LE hupokea usikivu kwa 5% PER. Hakuna mrundikano wa Kawaida na hakuna njia ya sauti hata kidogo. Hicho sio kikomo cha kufanya kazi karibu - ni uamuzi wa gharama na nguvu. Kwa utoaji, vianzio vya OTA, telemetry ya kitambuzi, au kiungo cha hali kwa programu ya simu, BLE 4.1 inatosha, na unaepuka kulipia rafu ya Kawaida ambayo hutawahi kutumia.

Usibainishe seti ya kipengele cha Bluetooth kutoka kwa muhtasari wa uuzaji pekee. Mistari ya toleo inakiliwa kati ya hati; wasiliana na timu yetu ili kupata hati rasmi ya vipimo na data ya majaribio ya RF kwa uthibitisho.

3. Bajeti ya mti wa nguvu karibu na kilele cha sasa, sio wastani wa sasa

Moduli zote mbili zinatoka kwa reli kuu ya 3.3 V ±0.2 V. BL-R8723BT1 huchota kiwango cha juu cha 400 mA kutoka kwa reli hiyo moja; BL-M8723CS1 huchota hadi mA 450 kwenye reli kuu na kuongeza reli tofauti ya I/O (VDIO) ambayo inaweza kuwa 3.3 V ±0.2 V au 1.8 V ±0.1 V. Reli tofauti ya I/O ni muhimu sana: unaweza kuweka reli ya 3.3 V.8 ya V.8 moja kwa moja kwenye kiwango cha RF cha V. Njia za video na UART.

Panga vilele vya kusambaza, sio wastani wa vipimo:

Chanzo: majedwali ya matumizi ya sasa kutoka kwa hati rasmi za vipimo vya moduli, zinazopatikana kwa ombi. Maadili ni ya kawaida / kiwango cha juu katika masharti ya mtihani yaliyotajwa; Takwimu za majaribio ya RF, sio wastani wa kiwango cha programu.

Maoni mawili yenye thamani ya kubuni kote. Kwanza, moduli ya SDIO huchota vyema zaidi katika upitishaji wa 802.11b kuliko moduli ya USB (328 mA dhidi ya kilele cha 255 mA) kwa sababu inafanya kazi kwa 17 dBm kwa viwango vyote vya 11b, ambapo moduli ya USB imerekebishwa kwa 15-17 dBm kulingana na kiwango. Pili, moduli ya USB inakaa katika 130-135 mA katika kupokea, takribani mara mbili ya moduli ya SDIO, kwa sababu kipitisha data cha USB hukaa amilifu wakati redio inasikiliza. Kwenye kiganja cha mkono kinachotumia betri, tofauti hiyo si ya kitaaluma.

Mwongozo wa mpangilio: weka capacitor ya wingi ya 47–100 µF na jozi ya 10 µF pamoja na 0.1 µF ndani ya milimita chache ya VDD33, weka mlisho wa 3.3 V kwenye ufuatiliaji wake au ndege, na usishiriki kamwe tawi na injini, relay au kiendeshi cha taa ya nyuma. Hatua ya 328 mA kwenye reli iliyoshirikiwa itaonekana kama shida ya RF ambayo inaonekana kama hitilafu ya mpangilio.

4. Chukulia pedi ya antena kama kitu kilicho hatari zaidi ubaoni

Hakuna moduli inajumuisha antena. Zote mbili huunganishwa kwenye antena ya nje kupitia pedi ya nusu-shimo (iliyo na nyota), yenye VSWR maalum ya 1.7 ya kawaida na 2.0 ya juu zaidi kwa BL-R8723BT1, 2.1 ya juu zaidi kwa BL-M8723CS1. VSWR ya 2.0 tayari inaonyesha takriban 11% ya nishati iliyotolewa; antena ambayo haijapangiliwa vizuri hugeuza dBm 17 ya nishati inayoendeshwa kuwa nguvu inayong'aa kwa kiasi kikubwa na kufupisha masafa.

Orodha ya vitendo:

• Elekeza mlisho wa antena kama njia inayodhibitiwa ya 50 Ω, fupi kadri muundo wa kimitambo unavyoruhusu, bila vijiti, bila vias katika njia ya RF, na kushona ardhini pande zote mbili.

• Weka antena bila betri, sumaku ya spika, flex LCD na chuma chochote kilichowekwa msingi. Antena ya GHz 2.4 iliyowekwa dhidi ya mabano ya chuma hupoteza masafa zaidi kuliko mpangilio wowote wa kiendeshi unavyoweza kurejesha.

• Ikiwa ua ni wa chuma, sogeza antena nje yake na utumie pigtail ya IPEX-to-SMA - kisha uhesabu hasara ya kebo na kiunganishi unapokokotoa bajeti ya kiungo.

• Thibitisha kwa eneo halisi, sio na moduli kwenye benchi. Upimaji wa mionzi kwa kutumia plastiki za mwisho, betri na uelekezaji wa kebo ndicho kipimo pekee ambacho ni muhimu.

Nguvu ya upitishaji inayoendeshwa hurekebishwa kwa kila kiwango, kwa hivyo utendakazi madhubuti wa mionzi hutegemea antena kama vile kwenye moduli. Tarajia 17 dBm kwenye 802.11b na 802.11g 6 Mbps, na 14–15 dBm kwenye viwango vya juu vya matokeo ya MCS7 ambapo EVM huweka kikomo cha pato linaloweza kutumika:

Sambaza nguvu kwenye pedi ya antena, kutoka kwa vipimo rasmi. Unyeti kwa marejeleo: -92 dBm (11b 1 Mbps) na -66 dBm (HT40 MCS7) kwenye BL-R8723BT1 ; -93 dBm na -66 dBm kwenye BL-M8723CS1.

Weka malisho fupi na wazi ya chuma, betri na makopo ya ngao; ongeza hasara ya pigtail kwenye bajeti ya kiungo wakati antenna inakaa nje ya eneo la chuma.

5. Tengeneza ushirikiano katika matumizi, sio katika tumaini

Moduli ya mseto ya GHz 2.4 ina redio moja iliyoshirikiwa kati ya WLAN na Bluetooth. Muda wa kiendeshaji hukata redio kati ya hizo mbili, ambayo inafanya kazi vizuri lakini si ya bure: chini ya mzigo unaofanana, unganisha matone ya upitishaji wa WLAN na utulivu wa Bluetooth hupanda. Hiyo ni tabia ya kawaida na inayotarajiwa kwa usanifu huu, sio kasoro.

Nini cha kufanya kuhusu hilo: fafanua wasifu wa trafiki mapema na ujaribu dhidi yake. Kwa IPC kutiririsha 1080p huku simu ikiweka masharti kupitia BLE, pima upotezaji wa fremu kwa zote mbili zinazoendeshwa, si moja kwa wakati mmoja. Kwa terminal ya POS, jaribu muamala wakati kichanganuzi cha BLE kimeunganishwa. Ikiwa sauti ni sehemu ya bidhaa, weka kiungo cha sauti na mpango wa kituo cha WLAN kifahamiane - chaneli 1, 6 na 11 yenye upana wa 20 MHz huacha nafasi zaidi ya HT40.

Chaguo mbili za usanifu hupunguza tatizo kabla ya programu dhibiti kuhusika: tumia BLE badala ya Kawaida ambapo kipochi cha utumiaji kinaruhusu (matukio mafupi, yaliyoratibiwa ya muunganisho), na epuka kuweka antena za Wi-Fi na Bluetooth katika uwekaji sawa ikiwa muundo wa kimitambo unakupa chaguo.

6. Pata vidhibiti na pini za kamba kabla ya mpangilio kugandisha

Hapa ndipo miundo inayotegemea SDIO mara nyingi husokota tena. Kwenye BL-M8723CS1, pini kadhaa hubeba vitendaji viwili na moja hubeba kamba ya kuwasha:

• CHIP_EN (pini 35) ni uwekaji upya wa hali ya chini amilifu na uvutaji wa ndani wa kΩ 100 hadi VDD33. Iache iweze kufikiwa au iendeshe kutoka kwa seva pangishi ya GPIO kwa ucheleweshaji uliobainishwa wa kuwasha umeme; usiiruhusu kuelea karibu na reli ya kugeuza.

• WL_DIS# (pini 12) huvuta kitendakazi cha WLAN chini na kulemaza kiolesura cha SDIO kinapoendeshwa kwa chini - muhimu kwa hali ngumu ya kuzima redio. BT_DIS# (pin 34) hufanya vivyo hivyo kwa Bluetooth. Kumbuka mwingiliano wa bendera za hifadhidata: pia inaelezea hali ya kuweka upya chipu nzima wakati pini zote mbili zimekatwa, kwa hivyo fukuza pini hizi kutoka kwa seva pangishi badala ya kumfunga moja kati ya hizo kabisa.

• GPIO1 (pini 25) ni pini ya kamba, inayovutwa chini kwa 100 kΩ, na haipaswi kuvutwa juu wakati wa kuwasha. Ikiwa seva pangishi yako itaendesha wavu hii, iweke juu-Z hadi moduli iwe imewashwa - kibadilishaji kiwango au kivutaji cha nje hapa kitatoa hitilafu ya kuwasha ya mara kwa mara ambayo ni ngumu sana kufuatilia.

• LPO (pini 24) inaweza kuchukua saa ya nje ya 32 kHz au RTC kwa muda sahihi wa nishati ya chini; inashirikiwa na GPIO6 na utoaji wa UART RTS ya kasi ya juu, kwa hivyo amua mapema ni chaguo gani cha kukokotoa unachohitaji.

• Pin 41 imeunganishwa kwa ndani na pini nyingine za ardhini, kwa hivyo inaweza kuachwa bila kuunganishwa au kutumika kwa UART_CTS katika mzunguko wako wa programu bila kuathiri utendakazi wa kawaida - inafaa wakati alama ya miguu ya pini 44 inapaswa kutoshea safu iliyopo ya pedi.

Sehemu ya USB ni rahisi zaidi: ingizo la saa ya 32.768 kHz yenye nguvu ya chini kwenye pin 4, pamoja na jozi ya DEVICE_WAKE_HOST na HOST_WAKE_DEVICE inayotumika kuwaka kwa mbali. Iwapo bidhaa yako inategemea wake ulioanzishwa na mwenyeji kutoka kwa kusimamishwa, tumia waya zote mbili na uthibitishe uwiano unaotarajiwa na dereva wako.

Reli kwanza, kisha uachilie CHIP_EN, kisha umruhusu mwenyeji ahesabu. Weka GPIO1 juu-Z kupitia kuwasha.

7. Linganisha safu ya uendeshaji na eneo lililofungwa, sio na chumba

BL-M8723CS1 imekadiriwa -20 °C hadi +70 °C; BL-R8723BT1 imekadiriwa -10 °C hadi +70 °C. Zote mbili zimebainishwa kwa 10–95% isiyofupisha RH. Tofauti ya 10 °C ni vipimo ambavyo mara nyingi hukataza chaguo lingine sahihi: dashi cam iliyowekwa kwenye kioo cha mbele katika soko la hali ya hewa baridi itaona halijoto chini ya -10 °C, na lahaja ya USB iko nje ya kiwango chake kilichokadiriwa hapo - utupu wa roboti au terminal ya ndani ya POS haitawahi kuwa.

Kikomo cha juu kinastahili heshima sawa. Nyumba ya kamera ya IP iliyofungwa kwenye jua moja kwa moja, au kisanduku cha kuweka juu kilichowekwa chini ya TV, kinaweza kusukuma mazingira ya ndani zaidi ya 40 °C. Pima halijoto ya hewa kwenye sehemu, si halijoto ya chumba, na upunguze muundo wako wa joto dhidi ya dari ya 70 °C kwa ukingo badala ya kuisanifu.

8. Funga wigo wa utengenezaji, uhifadhi na udhibitisho

Vitu vitatu ambavyo huonekana kuchelewa katika uainishaji na kusababisha mshangao wa marehemu:

Tiririsha upya. Moduli zote mbili zinabainisha kilele cha juu cha 250 °C na si zaidi ya pasi mbili za utiririshaji tena. Pasi ya tatu - ya kawaida wakati ubao unafanywa upya au hatua ya pili ya kusanyiko inaongezwa - iko nje ya vipimo, na hali ya kushindwa inaonekana kama kiungo cha RF au BLE ya kando miezi baadaye, si katika majaribio.

Uhifadhi na utunzaji. BL-R8723BT1 inafafanua safu ya hifadhi ya -45 °C hadi +85 °C, dirisha la miezi 12 kutoka kwa upakiaji wa utupu, na dirisha la saa 72 baada ya mfuko kufunguliwa. Ikiwa kiashiria cha unyevu kimebadilika rangi, bake saa 60 ° C kwa masaa 24 mara moja kabla ya soldering. Moduli zote mbili ni vifaa nyeti vya ESD na zinahitaji tahadhari za kawaida za utunzaji kwenye laini.

Uthibitisho. Upeo wa RF na EMC unategemea soko ambalo unasafirisha, na kwenye eneo la ndani - cheti cha moduli haitoi bidhaa iliyokamilishwa kiotomatiki. Wasiliana nasi ili kupata ripoti za sasa za majaribio za muundo na soko mahususi, na ulinganishe ripoti hiyo na programu dhibiti kamili na usanidi wa antena unaotumika katika uzalishaji. Mahitaji ya ndani na nje yanaweza kutofautiana.

Jedwali la uteuzi wa upande kwa upande

Muhtasari kutoka kwa hati zetu rasmi za uainishaji, zinapatikana kwa ombi.

Dereva na chanjo ya jukwaa

Moduli zote mbili zimeundwa kwenye silicon ya Realtek na usaidizi wa kiendeshi cha muuzaji kwa Linux na Android, ambayo ndiyo miundo mingi ya IPC, POS na vifaa husafirishwa. Kibadala cha USB pia hubeba usaidizi wa Windows, muhimu kwa bidhaa za pembeni na za mtindo wa dongle. Kabla ya kutoa toleo la kernel, thibitisha kifurushi halisi cha viendeshaji na timu yetu ya FAE - utayari wa viendeshaji, si utendakazi wa RF, kwa kawaida ndio husogeza ratiba.

Ni msaada gani unaweza kutarajia kabla na baada ya kushinda kwa muundo

• Moduli za kawaida katika idadi ya sampuli, pamoja na hati rasmi za vipimo, ufafanuzi wa pini na michoro za marejeleo unapoombwa.

• Ukaguzi wa mpangilio wa SDIO au uelekezaji wako wa USB, uwekaji wa antena na mti wa kuwasha kabla ya kutoa ubao.

• Utengenezaji wa moduli maalum kwenye chip yoyote: urekebishaji wa pin-out, kubadilisha ukubwa wa alama ya mguu, chaguo za antena (kauri ya ubaoni, kiunganishi cha IPEX, nusu pedi), na urekebishaji wa vigezo vya programu dhibiti.

• Usaidizi wa uhifadhi wa njia ya uthibitishaji unayopanga.

Ikiwa mradi wako bado uko katika hatua ya usanifu, yetu Muhtasari wa jukwaa la RTL8723BU-CG na RTL8723CS-CG hushughulikia tofauti za kiwango cha chip, kesi za maombi ya uzalishaji kwa wingi na upeo wa ukuzaji maalum; ya Kwingineko ya moduli ya GHz 2.4 ya Wi-Fi huorodhesha chaguo zingine zinazooana na pini katika darasa hili.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Hatua inayofuata

Tutumie ukurasa wako wa mpangilio na vikwazo vya kiufundi - eneo la antena, nyenzo ya kufungwa, kiolesura cha seva pangishi, na masafa ya uendeshaji lengwa - na timu yetu ya programu itarejesha tathmini inayofaa kwa moduli yoyote, ikijumuisha mabadiliko ya kiwango cha pini yanayohitajika kwa mpangilio wako. Omba sampuli, hifadhidata na ukaguzi wa mpangilio.

Data yote ya utendaji katika makala haya ni thamani za kawaida za marejeleo. Nyaraka kamili za vipimo, ripoti za majaribio na rasilimali za muundo zinapatikana kwa ombi.