一种通用微功率无线通信模块制造技术

一种通用微功率无线通信模块，包括MCU、射频单元、SDRAM、Data?flash、MCU晶振；射频单元包括射频芯片及与射频芯片连接的射频晶振和射频收发电路；射频芯片、SDRAM、Data?flash分别连接MCU芯片，MCU设置有与上位机或集中器相连的UART接口；所述MCU、射频单元、SDRAM、Data?flash、MCU晶振设置在一块电路板上并封装，上述各器件的对外交互端通过管脚引出封装外。本实用新型专利技术通过外扩适当容量的SDRAM和Data?flash，增强了MCU硬件资源，很好地解决了微功率无线通信单元硬件资源瓶颈问题，可以方便实现通信单元与数据采集系统相分离，各自相互独立运行。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种通用微功率无线通信模块
本技术属于电子电路
，具体涉及一种通用的微功率无线通信模块。
技术介绍
当前，世界范围内各主要公用事业公司，尤其是供电公司在构建新一代AMI系统时，都会考虑将微功率无线网状网络及其完整解决方案作为选项之一，以克服现有通信技术固有的一些不足。虽然当前的PLC基本上能满足基本的抄表要求，但如果想在载波线上传输更多的数据实现智能家电的话不太现实，因为它的数据传输速度慢，成功率也不是很高。与此同时，随着我国房地产业的快速发展，各地物业管理企业对小区的多种表计(水、电、气、冷、热)的自动抄表系统产品需求也在迅速增加。随着计算机技术、现代信号处理技术以及微电子技术不断发展，射频技术瓶颈得以突破，微功率无线通信技术得到了飞速的发展。但是，早期的微功率无线通信模块都是基于点对点通信模型进行设置，存在程序区和RAM区空间偏少，无法实现整个PAN子网自动组网、网络管理、链路自诊断和自恢复、低功耗管理，以及对应用数据的存储分析等功能，如果需要实现更复杂的网络路由算法功能时，往往需要数据采集系统(即更高层应用)介入通信管理，直接影响了该技术在各领域中的推广和应用。
技术实现思路
本技术提供一种通用的微功率无线通信模块，旨在解决微功率无线通信单元硬件资源瓶颈的问题，以实现通信单元与数据采集系统相分离，便于组网。本专利技术的目的由以下技术方案实现:一种通用微功率无线通信模块，其特征在于，包括MCU、射频单元、SDRAM、Dataflash、MCU晶振；射频单元包括射频芯片及与射频芯片连接的射频晶振和射频收发电路；射频芯片、SDRAM、Data flash分别连接MCU芯片，MCU设置有与上位机或集中器相连的UART接口 ；所述MCU、射频单元、SDRAM、Data flash、MCU晶振设置在一块电路板上并封装，上述各器件的对外交互端通过管脚引出封装外。作为具体的技术方案，所述MCU采用freescale公司的MK20DN512VLL10型芯片，所述射频芯片采用Silabs公司的SI4432射频芯片。作为具体的技术方案，所述SDRAM为512KB容量，所述Data flash为8MB容量；所述MCU使用独立SPI接口分别连接射频芯片和Data flash，通过总线接口外扩SDRAM。作为具体的技术方案，所述射频收发电路中的天线采用垂直相交的双天线设置。作为具体的技术方案，所述MK20DN512VLL10型芯片的PTE4引脚和PTE5引脚作为维护用的UART接口，PTE24引脚和PTE25引脚作为与集中器通讯用的UART接口。作为具体的技术方案，所述MK20DN512VLL10型芯片的PTE0、PTE1、PTE2、PTE3引脚和 PTE6 引脚分别作为 Data flash 的 SPI1_CS 信号、SPI1_S0UT 信号、SPI1_SCK 信号、SPI1_SIN信号及WP信号的接口。作为具体的技术方案，所述MK20DN512VLL10型芯片的PTA14、PTA15、PTA16、PTEA17、PTA12、PTA13、PTA26引脚分别作为SI4432射频芯片的SCS信号、SCK信号、MOSI信号、MISO信号、nIRQ信号、SDN信号及GPIO信号的接口。作为具体的技术方案，所述MK20DN512VLL10型芯片的PTD6、PTD5、PTD4、PTED3、PTD2、PTC10、PTC9、PTC8、PTC7、PTC6、PTC5、PTC4、PTC2、PTCU PTCO, PTB18、PTB17、PTB16、PTBll引脚作为SDRAM的地址线接口，PTDl引脚作为SDRAM的使能引脚接口，PTB19引脚作为SDRAM的输出使能接口，PTCll引脚作为SDRAM的写入使能接口，PTC15、PTC14、PTC13、PTC12、PTB23、PTB22、PTB21、PTB20 引脚分别作为 SDRAM 的数据线接口。作为进一步的技术方案，所述微功率无线通信模块还包括串口接收LED灯、串口发送LED灯及网络状态LED灯，所述MK20DN512VLL10型芯片的PTB2、PTB1、PTBO分别作为串口接收LED灯、串口发送LED灯及网络状态LED灯的控制接口。作为具体的技术方案，所述微功率无线通信模块的封装的外形尺寸为:长X宽=78.77mmX64.97mm，采用2X11的双列直插针与集中器或上位机电气连接，插针间距为2.54mm。本技术提出的微功率无线通信模块，通过外扩适当容量的SDRAM和Dataflash，增强了 MCU硬件资源，很好地解决了微功率无线通信单元硬件资源瓶颈问题，可以方便实现通信单元与数据采集系统相分离，各自相互独立运行。本技术射频单元可以提供连续的射频工作频段，提供用户实现复杂通信的硬件平台支持。此外，射频收发电路中的天线采用垂直相交的双天线设置，有效地延伸了通信距离并提高适用范围。【附图说明】图1为实施例提供的微功率无线通信模块中元器件在PCB板中的布局图。图2为实施例提供的微功率无线通信模块中MCU的管脚图。图3为实施例提供的微功率无线通信模块中射频单元的电路原理图。图4为实施例提供的微功率无线通信模块中射频单元匹配网路元器件布局图。图5为实施例提供的微功率无线通信模块中射频单元屏蔽罩的主视图。图6为实施例提供的微功率无线通信模块中射频单元屏蔽罩的侧视图。【具体实施方式】如图1所示，本实施例提供的微功率无线通信模块，包括:MCU、MCU晶振、SDRAM、Data flash及射频单元。其中，射频单元包括射频芯片及与射频芯片连接的射频晶振和射频收发电路。本实施例中，MCU采用freescale公司的MK20DN512VLL10型芯片，见图2 ;射频芯片采用Silabs公司的SI4432射频芯片，参见图3。MCU使用总线接口外扩512KB大容量SDRAM,使用独立SPI接口分别连接射频芯片SI4432和数据存储Data flash, Data flash容量为8MB。射频单元工作频率范围为260MHz?930MHz，调制方式支持00K/FSK/GFSK，发送功率支持-1 dBm/+1 dBm/+4dBm/+7dBm/+11 dBm/+14dBm/+17dBm/+20dBm。射频收发电路的天线使用垂直相交的双天线设置，可以延伸通信距离并提高适用范围。射频晶振在一 40°C?+85°C温度范围内为30MHz ±10ppm。模块内置DC/DC可满足输入5V?36V宽电压范围；MCU使用UART接口与上位机或集中器相连，上位机通过指令和GPIO可实时动态控制微功率无线通信模块。外扩SDRAM可用于实时更新的路由表和邻居链表,外扩Data flash可用于掉电保存的路由表和邻居链表、用户数据、出厂参数或备份升级文件，在异常复位条件可快速恢复无线网路。本实施例提供的微功率无线通信模块为用户开发复杂的通信应用软件提供了可靠的硬件平台和通信性能，因此可用于除通信功能外其它用途的通信模块。例如，可支持bootload有线/无线升级和在线编程功能。表1是本实施例提供的微功率无线通信模块MCU UART接口管脚定义本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用微功率无线通信模块，其特征在于，包括MCU、射频单元、SDRAM、Data?flash、MCU晶振；射频单元包括射频芯片及与射频芯片连接的射频晶振和射频收发电路；射频芯片、SDRAM、Data?flash分别连接MCU芯片，MCU设置有与上位机或集中器相连的UART接口；所述MCU、射频单元、SDRAM、Data?flash、MCU晶振设置在一块电路板上并封装，上述各器件的对外交互端通过管脚引出封装外。

【技术特征摘要】
1.一种通用微功率无线通信模块，其特征在于，包括MCU、射频单元、SDRAM, Dataflash、MCU晶振；射频单元包括射频芯片及与射频芯片连接的射频晶振和射频收发电路；射频芯片、SDRAM、Data flash分别连接MCU芯片，MCU设置有与上位机或集中器相连的UART接口 ；所述MCU、射频单元、SDRAM、Data flash、MCU晶振设置在一块电路板上并封装，上述各器件的对外交互端通过管脚引出封装外。2.根据权利要求1所述的通用微功率无线通信模块，其特征在于，所述MCU采用freescale公司的MK20DN512VLL10型芯片，所述射频芯片采用Silabs公司的SI4432射频-H-* I I心/T O3.根据权利要求1所述的通用微功率无线通信模块，其特征在于，所述SDRAM为512KB容量，所述Data flash为8MB容量；所述MCU使用独立SPI接口分别连接射频芯片和Dataflash，通过总线接口外扩SDRAM。4.根据权利要求1所述的通用微功率无线通信模块，其特征在于，所述射频收发电路中的天线采用垂直相交的双天线设置。5.根据权利要求2所述的通用微功率无线通信模块，其特征在于，所述MK20DN512VLL10型芯片的PTE4引脚和PTE5引脚作为维护用的UART接口，PTE24引脚和PTE25引脚作为与集中器通讯用的UART接口。6.根据权利要求2所述的通用微功率无线通信模块，其特征在于，所述MK20DN512VLL10 型芯片的 PTEO, PTEU PTE2、PTE3 引脚和 PTE6 引脚分别作为 Data flash的SPI1_CS信号、SPI1_S0UT信号、SPI1_SCK信号、SPI1_SIN信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏文，王调建，肖昌民，
申请(专利权)人：珠海中慧微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：