2018年3月20日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于德州仪器(TI)产品的超低功耗智能门锁解决方案。

随着越来越多的房主希望改造智能锁(或电子锁)出现在他们的建筑物中，无线电池供电的智能锁在今天的市场里越来越受欢迎。在智能锁定应用中，大电流电机和无线电通常很快耗尽电池，导致电池寿命受到影响。而更换多个电池可能是一个及时而昂贵的问题，因此降低平均电流消耗是一个关键的设计考虑因素。

大联大世平代理的TI产品的智能门锁解决方案由超低功耗无线MCU、电机驱动器DRV8833和9通道LED驱动器LP55231，以及超低IQ降压转换器TPS62745等组成。该方案由TI启用轻负载效率的DC/DC转换器，SimpleLink™超低功率无线MCU平台集成电机驱动器和RGBLED驱动器。其可凭借一个轻载高效的电源拓扑结构，再根据低待机电流和长时间的关断状态来延长电池寿命。这个解决方案为系统设计人员提供了一个实现低功耗智能门锁设计，可用于电子锁、门键盘、阅读器、无线自动百叶窗和HVAC阻尼器、执行器等。它选择电池供电，主要的考虑是电池平台的容量和普及，且AA电池比AAA电池有更大的容量。

图示1-大联大世平代理的TI产品的低功耗智能门锁解决方案系统方块图

产品特性:

4节AA串联电池，具有5年以上的电池寿命;

每天24次上锁或解锁活动;

BLE无线电连接周期;

电机驱动器具有集成型FET和电流感应比较器，可采用最少的分立式组件实现轻松的设计和较小的解决方案尺寸;

基于电压的电池电量监测计，集成型直流/直流转换器;

采用第三方BLE iOS和Android应用通过BLE测试;

最多4秒的可配置广告间隔。

产品叙述：

电源技术：大联大世平代理的TI产品的智能门锁解决方案有三种主要的功率拓扑：低压差(LDO)稳压器，降压转换器(也称为降压)和升压(见下图)。LDO和降压降低电压产生的低电压电源轨来运行MCU，更高的电压组件运行在更高的电池上电压。增强是事件相关的，因为每个锁定和解锁事件都必须提高电压从3V到5V，用于电机和LED的操作。选择降压配置是因为LDO具有接地漏电流，而降压具有零接地漏电流，因此效率更高。选择TPS62745降压转换器是因为它为低功耗提供了额外的好处设计。该TPS设备具有允许用户选择输出电压的选择线，因此无需反馈电阻。由于没有，物料清单的成本可以稍微降低反馈电阻。TPS62745可以动态地启用或禁用电池电压检查使用一个使能引脚和外部电阻分压器。由于电压，能量是守恒的分频器只有在需要电池电压检查时才能使用。其余的时间分配器电路不使用能量，没有连接。TPS62745在极轻的负载下也是有效的，它是在10μA时效率达到85%。

图示2-大联大世平代理的TI产品的智能门锁解决方案三种主要的功率拓扑

MCU带集成蓝牙®低功耗无线电：采用TI的SimpleLink超低功耗无线MCU平台，具有低功耗无线电和MCU组合使传感器终端节点的电池使用寿命延长。而且，CC2650设备是一个多标准设备，针对蓝牙、ZigBee®、6LoWPAN和ZigBeeRF4CE遥控器应用。在这个TI设计中，蓝牙是可选择的协议，但是硬件也可以与其他协议一起工作。

电机驱动器：驱动电流、电源电压范围、负载电机类型和安全关闭功能都是选择电机驱动器时的因素。DRV8833可以驱动多种类型的电机和感性负载，峰值电流为2A，电源电压范围为2.7V至10.8V，非常适合使用四节AA电池。标称驱动电压电池的电压是5V。

用户界面：电路板上的用户界面必须简单、低功耗，精确到足以显示所有必要的信息知道设备在做什么。六个RGB LED以圆形排列被选择为允许不同的图案和颜色来向用户传达正在发生的事情。该LP55231是一个9通道LED驱动器，其中两个通道可以实现前面讨论过的6 RGB LED的实现。其还包括高效LED驱动器和一个电荷泵(高达94%)，200nA待机电流，自动省电模式，可编程LED模式以及小型封装尺寸(4mm×4mm)。由于这个参考设计实现了两个LED驱动器，选择LP55231是因为它允许简单的同步触发输入。

产品功能：

CC2640：带有超低功耗无线MCU(32位)的2.4GHz低功耗蓝牙ARM®Cortex®-M3处理器。

图示3-大联大世平代理的TICC2640解决方案

DRV8833：具有电机电流控制和低RDSon 360的双H桥电机驱动器毫欧。

图示4-大联大世平代理的TIDRV8833方框图

LP55231：九通道LED驱动器，旨在为移动设备提供照明效果设备。

图示5-大联大世平代理的TILP55231方框图

TPS62745：超低IQ降压转换器，具有16个可选输出电压(1.8V至5.5V)负载电流≥15μA时为3.3V，效率为90%。

图示6-大联大世平代理的TITPS62745方框图

图示7-大联大世平代理TI低功耗智能门锁参考设计

应用:

门键盘和阅读器;

电子智能锁;

HVAC阀门和制动器控制;

烟雾和温度探测器;

电动百叶窗。

CC2640

描述

CC2640 器件是一款无线微控制器 (MCU)，主要适用于 Bluetooth® 低功耗 应用。

此器件属于 SimpleLink™ CC26xx 系列中的经济高效型超低功耗 2.4GHz RF 器件。它具有极低的有源 RF 和 MCU 电流以及低功耗模式流耗，可确保卓越的电池使用寿命，适合小型纽扣电池供电以及在能源采集型应用中 使用。

SimpleLink Bluetooth 低功耗 CC2640 器件含有一个 32 位 ARM® Cortex®-M3 内核(与主处理器工作频率同为 48MHz)，并且具有丰富的外设功能集，其中包括一个独特的超低功耗传感器控制器。此传感器控制器非常适合连接外部传感器，还适合用于在系统其余部分处于睡眠模式的情况下自主收集模拟和数字数据。因此，CC2640 器件成为 注重 电池使用寿命、小型尺寸和简便实用性的各类应用的理想选择。

CC2640 无线 MCU 的电源和时钟管理以及无线系统需要采用特定配置并由软件处理才能正确运行，这已在 TI-RTOS 中实现。TI 建议将此软件框架应用于针对器件的全部应用程序开发过程。完整的 TI-RTOS 和器件驱动程序以源代码形式免费提供，下载地址：www.ti.com。

这款 Bluetooth 低功耗控制器嵌入在 ROM 中，并在 ARM® Cortex®-M0 处理器上单独运行。此架构可改善整体系统性能和功耗，并释放闪存以供应用。

特性

微控制器

强大的 ARM Cortex-M3

EEMBC CoreMark评分：142

高达 48MHz 的时钟速度

128KB 系统内可编程闪存

ROM 中的 TI-RTOS 和 蓝牙软件

高达 28KB 系统 SRAM，其中 20KB 为超低泄漏静态随机存取存储器 (SRAM)

8KB SRAM，适用于缓存或系统 RAM 使用

2 引脚 cJTAG 和 JTAG 调试

支持无线升级 (OTA)

超低功耗传感器控制器

可独立于系统其余部分自主运行

16 位架构

2KB 超低泄漏代码和数据 SRAM

高效代码尺寸架构，只读存储器 (ROM) 中装载驱动程序、Bluetooth 低功耗控制器、 和引导加载程序

封装符合 RoHS 标准

4mm × 4mm RSM VQFN32 封装(10 个 GPIO)

5mm × 5mm RHB VQFN32 封装(15 个 GPIO)

7mm × 7mm RGZ VQFN48 封装(31 个 GPIO)

外设

所有数字外设引脚均可连接任意 GPIO

四个通用定时器模块

(8 × 16 位或 4 × 32 位，均采用脉宽调制 (PWM))

12 位模数转换器 (ADC)、200MSPS、8 通道模拟多路复用器

持续时间比较器

超低功耗模拟比较器

可编程电流源

UART

2 个同步串行接口 (SSI)(SPI、MICROWIRE 和 TI)

I2C

I2S

实时时钟 (RTC)

AES-128 安全模块

真随机数发生器 (TRNG)

10、15 或 31 个 GPIO，具体取决于所用封装选项

支持八个电容感测按钮

集成温度传感器

外部系统

片上内部 DC-DC 转换器

极少的外部组件

无缝集成 SimpleLinkCC2590 和 CC2592 范围扩展器

与采用 4mm × 4mm 和 5mm × 5mm VQFN 封装的 SimpleLink CC13xx 引脚兼容

低功耗

宽电源电压范围

正常工作电压：1.8V 至 3.8V

外部稳压器模式：1.7V 至 1.95V

有源模式 RX：5.9mA

有源模式 TX (0dBm)：6.1mA

有源模式 TX (+5dBm)：9.1mA

有源模式 MCU：61µA/MHz

有源模式 MCU：48.5 CoreMark/mA

有源模式传感器控制器：

0.4mA + 8.2μA/MHz

待机电流：1.1μA(RTC 运行，RAM/CPU 保持)

关断电流：100nA(发生外部事件时唤醒)

射频 (RF) 部分

2.4GHz RF 收发器，符合 Bluetooth 低功耗 (BLE) 4.2 规范

出色的接收器灵敏度(BLE 对应 –97dBm)、可选择性和阻断性能

102dB (BLE) 的链路预算

最高达 +5dBm 的可编程输出功率

单端或差分 RF 接口

适用于符合各项全球射频规范的系统

ETSI EN 300 328(欧洲)

EN 300 440 2 类(欧洲)

FCC CFR47 第 15 部分(美国)

ARIB STD-T66(日本)

工具和开发环境

功能全面的开发套件

针对不同 RF 配置的多种参考设计

数据包监听器 PC 软件

Sensor Controller Studio

SmartRFStudio

SmartRF Flash Programmer2

IAR Embedded Workbench(用于 ARM)

Code Composer Studio

CCS Cloud

应用

家庭和楼宇自动化

已联网家用电器

照明

安全锁

网关

安防系统

工业

物流

生产制造

自动化

资产跟踪和管理

远程显示

电缆更换

HMI

访问控制

零售

信标

广告

电子货架标签 (ESL) 和价格标签

销售点和支付系统

健康和医疗

温度计

SpO2

血糖仪和血压计

体重秤

生命体征监控

助听器

运动和健身设备

活动监视器和健身追踪器

心率监视器

跑步传感器

自行车传感器

运动手表

健身房器械

团体运动装备

HID

遥控

键盘和鼠标

游戏

配件

玩具

追踪器

行李牌

可穿戴产品

LP55231

LP55231 可编程 9 输出 LED 驱动器LP55231

描述

LP55231 是一款 9 通道 LED 驱动器，专用于为移动设备制造灯光效果。 采用高效的电荷泵，支持在锂离子电池电压范围内驱动 LED。 该器件配有内部程序存储器，可在不使用处理器控制的情况下运行。

LP55231 有一个 I2C 兼容控制接口并配有四个引脚可选地址。 INT 引脚可用于在照明序列结束时(中断功能)通知处理器。 另外，该器件具有一个触发输入接口，可实现多个 LP55231 器件之间的同步。 根据 LED 正向电压要求自主选择最佳电荷泵增益，可在宽运行电压范围内保持出色的效率。 当 LED 输出未激活时，该器件能够自动进入节能模式，从而将空闲流耗降至 10µA(典型值)。 仅需四个小型的低成本陶瓷电容。

特性

三个独立的程序执行引擎，9 个满量程电流为 25.5mA 的可编程输出，8 位电流设置分辨率和 12 位 PWM 控制分辨率

自适应高效 1x/1.5x 分数型电荷泵 - 效率高达 94%

LED 驱动效率高达 93%

电荷泵具有软启动和过流/短路保护

内置 LED 测试

待机电流典型值 200nA

自动节能模式;IVDD = 10µA(典型值)

两线制 I2C 兼容控制接口

灵活的指令集

大容量 SRAM 程序存储器

小型应用电路

源极(高侧)驱动器

架构支持颜色控制

应用

彩灯和指示灯

LED 背景照明

触觉反馈

可编程电流源

TPS62745

针对低功率无线应用的双节超低 Iq 降压转换器

描述

TPS62745 是一款高效超低功耗同步降压转换器，针对低功耗无线应用进行了优化。 其提供的稳压输出仅消耗 400nA 的静态电流。 该器件由两节可再充电的锂离子电池(锂电池主要化学成分是 Li-SOCl2、Li-SO2、Li-MnO2)或者四到六节碱性电池供电。 该器件的输入电压范围高达 10V，因此也可以通过 USB 端口和薄膜太阳能模块供电。 输出电压通过四个 VSEL 引脚设置，TPS62745 的电压范围为 1.8V 至 3.3V;TPS627451 的电压范围为 1.3V 至 2.8V。 TPS62745 搭配使用小型输出电容，特有低输出纹波电压和低噪声。 由引脚 EN_VIN_SW 控制的内部输入电压开关将电源电压连接至引脚 VIN_SW。 此开关专用于外部分压器，按比例降低外部 ADC 的输入电压。 当电源电压低于欠压锁定阈值时，此开关会自动断开。 TPS62745 采用小型 12 引脚 3mm × 2mm WSON 封装。

特性

3.3V 至 10V 的输入电压 (VIN) 范围

400nA 静态电流典型值

负载电流 >15µA 时的效率高达 90%

输出电流高达 300mA

射频 (RF) 友好型 DCS-Control

低输出纹波电压

16 种可选输出电压：

1.8V 至 3.3V (TPS62745)

1.3V 至 2.8V (TPS627451)

集成输入电压开关

VOUT 集成放电功能

漏极开路电源正常输出

采用微型 3.3µH 或 4.7µH 电感

小型 3mm x 2mm WSON 封装

应用

Bluetooth® 低功耗、消费类电子产品用射频 (RF4CE)、短距离低功耗通信技术 (Zigbee)

工业用仪表计量

能量采集