本发明专利技术公开了一种低功耗物联网模块及其控制方法，具有内置RF前端的CPU主芯片，包括天线、匹配网络、高通滤波器HPF、低通滤波器LPF、平衡网络、接收端口和发送端口；其中，接收端口通过平衡网络连接低通滤波器LPF；发射端口通过耦合电容连接低通滤波器LPF；低通滤波器LPF、高通滤波器HPF、匹配网络和天线顺序串联连接。同时，公开了一种低功耗控制方法，CPU设置为睡眠状态，并设置为RF前端触发唤醒的工作方式；设置RF前端按10∶1方式执行休眠与工作，若未接收到有效数据则进入休眠模式；当收到有效数据时，自动唤醒CPU处理，待处理完后CPU自动进入睡眠模式。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，尤其涉及一种采用本专利技术的MFSK890模块，尤其适合应用于单火线供电、电池供电等超低功耗需求的物联网模块。
技术介绍
无线网络具有免连接线、安装位置不受空间限制等优点，但无线网络的可靠性依赖于供电方式、抗干扰能力等因素，特别是野外无线传感网络、电池供电的近场无线系统、智能家居中采用单火线取电技术作为电子系统供电方式的设备等，如单火线开关、智能家居中采用电池供电的门磁、门铃、RF遥控器、RFID卡、无线智能系统的主控模块等。系统功耗大其电池续航能力差导致无线网络寿命缩短；在单火线工作的电子系统中，由于电子系统和负载串联，功耗大则流经负载的电流大，容易引起负载的误动作，如单火线开关中功耗大引起负载LED灯的爆闪、荧光灯微亮等现象。因此大多数物联网系统必须采用超低功耗设计。作为无线物联网的核心模块，其超低功耗电路和控制软件的设计是整个系统的关键技术。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种物联网模块，可在单火线供电、电池供电的无线物联网场景如遥控器、门磁、RFID读写器等应用中作为核心控制模块，满足其超低功耗的要求。一种低功耗物联网模块，具有内置RF前端的CPU主芯片，包括天线、匹配网络、高通滤波器HPF、低通滤波器LPF、平衡网络C13、Ll、C3、接收端口 RFI和发送端口 RF0 ;其中，接收端口，通过平衡网络C13、Ll、C3耦合到低通滤波器LPF ;发射端口，通过耦合电容C14连接到低通滤波器LPF ;低通滤波器LPF、高通滤波器HPF、匹配网络和天线顺序串联连接；接收数据通过天线、匹配网络接收，并依次通过高通滤波器HPF，低通滤波器LPF，平衡网络C13、L1、C3，发送到接收端口 ；发射数据通过发射端口、耦合电容C14耦合，并依次通过低通滤波器LPF，高通滤波器HPF，匹配网络，发送到天线进行发射。所述物联网模块可采用一种低功耗控制方法，物联网模块的CPU设置为睡眠状态，并设置为RF前端触发唤醒的工作方式；设置RF前端按10?15: 1方式执行休眠与工作，即RF前端用不到10%的时间用于扫描RF前端是否接收到数据，如果没有接收到有效数据则进入睡眠模式，减少工作电流；当收到有效数据时，自动唤醒CPU处理，待处理完后自动进入睡眠模式。优选的，物联网模块提高通信速率以缩短通信时间；每帧使用时间不到5mS。优选的，当所述物联网模块仅使用单向发射模式时，CPU和RF前端均进入深度睡目民，由10 口电平触发唤醒，期间耗电量< 2 μ A。一种低功耗控制模块，包括:第一设置单元，用于设置CPU为睡眠状态，并设置为RF前端触发唤醒的工作方式；第二设置单元，用于设置RF前端按10?15: 1方式执行休眠与工作，即RF前端用不到10%的时间用于扫描RF前端是否接收到数据；判断单元，用于判断是否接收到有效数据；模式切换单元，如果没有接收到有效数据则进入睡眠模式，减少工作电流；当收到有效数据时，自动唤醒CPU处理，待处理完后自动进入睡眠模式。通过本专利技术中的物联网模块，可作为单火线开关、智能家居中采用电池供电的门磁、门铃、RF遥控器、RFID卡、无线智能系统的主控模块，满足了单火线供电、电池供电的工作场景中所需的超低功耗要求。同时，通过本专利技术中的控制方法，CPU设置成W0R(wake onrad1)模式，CPU 一直处于休眠状态，只有RF前端接收到有效数据才唤醒，降低了 CPU的功耗，并且RF前端设置成休眠工作状态，其中休眠工作时间比为10?15: 1，同时也降低了RF前端的功耗，解决了系统功耗大，电池续航能力差，导致无线网络寿命缩短的技术问题。【附图说明】图1为物联网模块功能引脚设计图；图2为物联网模块的RF前端外围电路图；图3为物联网模块超低功耗控制流程图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做详细说明。本专利技术的物联网模块采用MFSK890芯片进行电路设计。如图1所示为物联网模块功能引脚。如图2所示为物联网模块的RF前端外围电路图，包括天线ANT、匹配网络、高通滤波器HPF、低通滤波器LPF、平衡网络C13、Ll、C3、接收端口 RFI和发送端口 RF0 ;接收端口和发射端口耦合至MFSK890模块的输入和输出引脚。并且，接收端口 RFI，通过平衡网络C13、Ll、C3连接低通滤波器LPF ;发射端口 RF0，通过耦合电容C14连接低通滤波器LPF ;低通滤波器LPF、高通滤波器HPF、匹配网络和天线顺序串联连接；接收数据通过天线、匹配网络接收，并依次通过高通滤波器HPF，低通滤波器LPF，平衡网络C13、L1、C3，发送到接收端口 ；发射数据通过发射端口、耦合电容C14接收，并依次通过低通滤波器LPF，高通滤波器HPF，匹配网络，发送到天线进行发射。该物联网模块的工作参数为:频段:433.3mHZ、433.5mHZ输出功率:+17dBM(可调)接收灵敏度:-120dbm(2k速率)使用速率:100kbps空旷距离:> 300m工作温度:-20 Γ?+85 Γ电源电压:DC+2.0V ?+3.6V (典型值 +3.3V)待机电流:A:接收端< 1mA (若使用于开关类产品)B:深度睡眠< 2 μ A(若使用于当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低功耗物联网模块，其特征在于：具有内置RF前端的CPU主芯片，包括天线、匹配网络、高通滤波器HPF、低通滤波器LPF、平衡网络(C13、L1、C3)、接收端口(RFI)和发送端口(RFO)；其中，接收端口，通过平衡网络(C13、L1、C3)连接低通滤波器LPF；发射端口，通过耦合电容(C14)连接低通滤波器LPF；低通滤波器LPF、高通滤波器HPF、匹配网络和天线顺序串联连接；接收数据通过天线、匹配网络接收，并依次通过高通滤波器HPF，低通滤波器LPF，平衡网络(C13、L1、C3)，发送到接收端口；发射数据通过发射端口、耦合电容(C14)匹配，并依次通过低通滤波器LPF，高通滤波器HPF，匹配网络，发送到天线进行发射。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗中良，
申请(专利权)人：罗中良，
类型：发明
国别省市：广东;44
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