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基于TI CC2640超低功耗无线MCU+ST UV Sensor蓝牙女性手环方案

来源：电子发烧友

2018-10-18

类别：便携设备

356

拍明

原标题：基于TI CC2640超低功耗无线MCU+ST UV Sensor蓝牙女性手环方案

方案介绍

智能穿戴设备是如今最热门的数码领域之一,各大电子品牌都在积极研发旗下的智能穿戴设备,尽全力在这一领域争夺一席之地。智能穿戴设备包括多种多样的产品,其中以智能手环以及智能手表最为市场广泛接受。而以低能耗、高速度为主要特点的 Bluetooth 4.0 BLE 技术配合智能可穿戴方案更易被大众和市场接受,相信 BLE 技术很快会成为可穿戴技术约定俗成的连接解决方案。

CC2640 是 TI 推出的一款面向 Bluetooth Smart 应用的双核无线处理器。BLE 在 ARM® Cortex®-M0 处理器上单独运行,主处理器是一个 ARM® Cortex®-M3,兩者工作频率同为48MHz,具有丰富的外设功能集,及包括一个独特的超低功耗传感器控制器 Sensor Controller Engine (SCE),其适用于在系统处于休眠模式时,连接外部传感器自主采集模拟和数字数据。凭此特性,CC2640 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】

针对蓝牙智能应用的 SimpleLink 超低功耗无线 MCU

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。

Bluetooth 协议栈可从 www.ti.com 免费获取。

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

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

ST UV Index Sensors

STMicroelectronics' new family of UV Index sensors provides a direct digital output of the ultraviolet index (UVI), the international measurement of the strength of ultraviolet (UV) radiation.

Leveraging ST proprietary technology, UV Index devices are sensitive to UV waves from UV-A (315-400 nm) to UV-B (280-315 nm) wavelengths that are of greatest concern to human health-related effects. The UVIS25 allows the measurement of the UV Index, without the need of a dedicated algorithm to calculate the UV Index and without specific calibrations at customer manufacturing facilities.

These sensors are used for UV Index measurements in wearable devices, smartphones, tablets, weather station equipment and many other emerging IoT applications.

Part Number	Description
LSM303AGR	e-Compass with 3D digital linear acceleration sensor, 3D digital magnetic sensor
H3LIS100DL	Ultra low power 3-axis accelerometer, SPI/I2C digital output MEMS motion sensor
HTS221	Capacitive digital sensor for relative humidity and temperature
IIS2DH	3-axis digital accelerometer, ultra low-power high performance MEMS motion sensor
IMP34DT05	MEMS audio sensor omnidirectional digital microphone for industrial applications
L3GD20H	3-axis gyroscope, I2C/SPI digital output, low-power 3-axis angular rate sensor
L9654	Quad squib driver and dual sensor interface for safety application
L9658	Quad squib driver and dual sensor interface ASIC for safety application
L9662	Octal squib driver and quad Manchester/PSI5 encoded sensor interface ASIC for safety application
L9780	Wide range air fuel sensor control interface
LIS2DH	3-axis MEMS accelerometer, ultra-low-power, ±2g/±4g/±8g/±16g full scale, high-speed I2C/SPI digital output, embedded FIFO, high-performance acceleration sensor
LIS2DS12	3-axis MEMS accelerometer, ±2g/±4g/±8g/±16g full scale, high-speed I2C/SPI digital output, ultra-low-power, high-performance acceleration sensor
LM135	Precision Temperature Sensor
LM235	Precision Temperature Sensor
LM335	Precision Temperature Sensor
MP23ABS1	High performance MEMS audio sensor single ended analog bottom-port microphone
MP34DT05-A	MEMS audio sensor omnidirectional digital microphone, 64 dB SNR, -26 dBFS sensitivity, top-port, 122.5 dBSPL AOP
MP34DT06J	MEMS audio sensor omnidirectional stereo digital microphone
SPT01-335DEE	Automation sensor transient and overvoltage protection
SPT02-236DDB	Automation sensor transient and overvoltage protection

AIS326DQ	Digital output motion sensor for automotive applications low-power high performance 3-axes accelerometer
STDS75	Digital temperature sensor and thermal watchdog
STTS75	Digital temperature sensor and thermal watchdog, delta-sigma analog-to-digital (ADC) converter, I2C interface
STCN75	Digital temperature sensor IC, thermal watchdog, high-precision
LSM303DLHC	e-Compass: 3D accelerometer, 3D digital magnetic sensor, ultra compact, high performance, I2C, SPI interfaces
LSM303AGR	e-Compass with 3D digital linear acceleration sensor, 3D digital magnetic sensor
MP23ABS1	High performance MEMS audio sensor single ended analog bottom-port microphone
MP23AB01DH	High-performance MEMS microphone, fully differential analog bottom-port, omnidirectional, high SNR, compact and low-power MEMS audio sensor
OA2ZHA	High precision 5 uV zero drift, low-power dual op amp
OA4ZHA	High precision 5 uV zero drift, low-power quad op amp
OA1ZHA	High precision 5 uV zero drift, low-power single op amp
STLM75	High-precision digital temperature sensor and thermal watchdog
VL53L1X	Long distance ranging Time-of-Flight sensor based on ST FlightSense technology
H3LIS331DL	Low power High-g 3-axis accelerometer, SPI/I2C digital output MEMS motion sensor, user-selectable full scales of ±100g/±200g/±400g
LIS2MDL	Magnetic sensor, digital output, 50 gauss magnetic field dynamic range, ultra-low power high performance 3-axis magnetometer
MP34DT05-A	MEMS audio sensor omnidirectional digital microphone, 64 dB SNR, -26 dBFS sensitivity, top-port, 122.5 dBSPL AOP
IMP34DT05	MEMS audio sensor omnidirectional digital microphone for industrial applications
MP34DT06J	MEMS audio sensor omnidirectional stereo digital microphone
IIS2DLPC	MEMS digital output motion sensor: high-performance ultra-low-power 3-axis accelerometer for industrial applications
LIS25BA	MEMS digital output motion sensor: low noise, high bandwith, 3-axis accelerometer with TDM interface

LIS331DL	MEMS motion sensor 3-axis - ±2g /±8g smart digital output "nano" accelerometer"
LPR430AL	MEMS motion sensor: dual-axis pitch and roll ± 300 dps analog gyroscope
LPR450AL	MEMS motion sensor: dual-axis pitch and roll ± 500 dps analog gyroscope
L3G4IS	MEMS motion sensor: three-axis digital output gyroscope for gaming and OIS
LPS22HH	MEMS nano pressure sensor: 260-1260 hPa absolute digital output barometer
AIS1200PS	MEMS peripheral acceleration sensor, single-axis with PSI5 point-to-point interface, AEC-Q100 qualified
LPS25H	MEMS pressure sensor: 260-1260 hPa absolute digital output barometer
L9662	Octal squib driver and quad Manchester/PSI5 encoded sensor interface ASIC for safety application
LPS25HB	Piezoresistive absolute pressure sensor, 260-1260 hPa, digital output barometer, I2C, SPI
LPS22HD	Piezoresistive absolute pressure sensor, 260-1260 hPa, digital output barometer, small and thin package
LPS33HW	Piezoresistive absolute pressure sensor, 260-1260 hPa, digital output barometer, water resistant package
LM135	Precision Temperature Sensor
LM235	Precision Temperature Sensor
LM335	Precision Temperature Sensor
VL6180X	Proximity sensor, gesture and ambient light sensing (ALS) module
L9658	Quad squib driver and dual sensor interface ASIC for safety application
L9654	Quad squib driver and dual sensor interface for safety application
LSM303DLM	Sensor module: 3-axis accelerometer and 3-axis magnetometer
STPMS1	Smart sensor Dual channel 1st order ΣΔ modulator with embedded PGA
STPMS2	Smart sensor II Dual channel 2nd order sigma-delta modulator with embedded PGA

LPS22HB	Ultra-compact piezoresistive absolute pressure sensor, 260-1260 hPa, digital output barometer, full-mold, holed LGA package (HLGA)
H3LIS100DL	Ultra low power 3-axis accelerometer, SPI/I2C digital output MEMS motion sensor
H3LIS200DL	Ultra low power 3-axis accelerometer, SPI/I2C digital output MEMS motion sensor, user-selectable full scales of ±100g/±200g
LPS35HW	Waterproof piezoresistive absolute pressure sensor, 260-1260 hPa, digital output barometer
L9780	Wide range air fuel sensor control interface
VL53L0X	World smallest Time-of-Flight (ToF) ranging sensor