Silicon Labs无线MCU在电力传输及抄表模块中的应用方案

SiliconLabsSiliconLabsSiliconLabsSiliconLabs无线MCUMCUMCUMCU在电力传输及抄表模块中的应用方案益登电子科技（上海）有限公司高级应用工程师潘成义最低功耗MCU+MCU+MCU+MCU+无线解决方案简介•创新MCU解决方案适用于各种超低功耗应用–电池供电仪表–无线安全控制面板和传感器–家庭和楼宇自动化–便携式医疗器件•降低系统整体功耗–最大限度降低工作模式时间–较少休眠模式功耗–高效的电池能量供给转移效率，为系统提供更多电量•与EZRadioPRO®匹配–扩展SiliconLabs的无线MCU产品组合–提供完整的低功耗sub-GHz无线解决方案面向整个系统•产品寿命取决于系统的整体功耗预算•我们的价值取向：–通过关注以下三个主要方面，降低系统整体功耗：•降低工作模式时间•减少休眠模式功耗•提高电池能量供给转移效率�取决于多项因素：�运行时间占空比�RF链路预算�最终应用需求�创新特性满足功耗预算中的各种需求不同仪表————不同功耗特性集驱动式水表单向热量分配器双向热量表双向燃气表Si102x/3xSi102x/3xSi102x/3xSi102x/3x无线MCUMCUMCUMCU降低系统整体功耗高效能转换带来耗电减少40%，电池寿命延长65%，同时性能不受影响消耗电池能量最少的系统，是功耗最低的系统TraditionalMCULDO5mA@1.8V+HEAT(wastedenergy)(forrestofchip)RFXCVRLDO19mA@1.8V24242424mAmAmAmA@3.6V5mA@3.6V19mA@3.6V+HEAT完全由电池供电C8051F960C8051F960C8051F960C8051F960DCDCDCDCDCDCDCDC5mA@1.8V(forrestofchip)RFXCVRLDO19mA@1.8VVDDRF14.514.514.514.5mAmAmAmA@3.6V完全由电池供电14.5mA@3.6V19mA@1.8V超低功耗休眠模式脉冲计数器•能够直接连接仪表记录器—简化设计–特有的模拟前端用于测量脉冲和开关闭合•产品特性包括：–可编程上拉电阻器–动态自校准–可编程去抖–匹配或出错时唤醒–回流和抖动检测–3.6V供电时，功耗低于300nA•灵活的输入拓扑结构–支持A型、C型和正交解码–简化接口，降低外围BOM成本•休眠模式下自治运行，降低功耗RFRFRFRF性能•Si102x/3xSi102x/3xSi102x/3xSi102x/3x无线MCUMCUMCUMCU在单一封装中集成了F96xF96xF96xF96x和Si443xSi443xSi443xSi443xEZRadioPROEZRadioPROEZRadioPROEZRadioPRO®®®®sub-GHzsub-GHzsub-GHzsub-GHz收发器–卓越的灵敏度（–121dBm）和输出功率（+20dBm）–业界领先的链路负载（141dB）–连续可编程频率范围240-960MHz•丰富片上外设，降低系统设计复杂度和成本–集成高性能功率放大器和低噪声放大器–内置天线分集逻辑–集成FIFO、包处理器、唤醒定时器、低压电池检测•满足嵌入式无线设计所需的绝大多数要求–增大通信范围―最大的链路预算–稳定的链路性能―提高数据可靠性–简化系统设计―内部集成核心特性EZRadioPROEZRadioPROEZRadioPROEZRadioPRO概况特性传输范围+20dBmoutputpower-121dBmsensitivityIntegratedantennadiversity节省成本Highoutputpower-uselowercost,lessefficientantennasGeneralpurposeADC,temperaturesensor,voltageregulatorsAutofrequencycalibration(AFC)–lowersXTALcostPackethandlerandFIFO’s(allowstheuseoflowendmicros)ConfigurableGPIO's(allowstheuseoflowendmicros)电池寿命UltralowpowerShutdownmode-15nAFastwakeuptimesFastacquisitiontime-2BytepreambleHighestefficiencyTX(85mA@+20dBm)性能141dBLinkBudgetContinuousfrequencycoverage(240-960MHz)MinimumfilterbandwidthAdjacent/AlternativechannelperformanceEZRadioPROEZRadioPROEZRadioPROEZRadioPRO产品线低功耗MCUMCUMCUMCU产品组合没有LCDLCDLCDLCD控制器没有LCDLCDLCDLCD控制器具有LCDLCDLCDLCD控制器具有LCDLCDLCDLCD控制器C8051F90xC8051F90xC8051F90xC8051F90x系列产品12bADC、16I/O、768BRAM、DC-DC升压转换器C8051F90xC8051F90xC8051F90xC8051F90x系列产品12bADC、16I/O、768BRAM、DC-DC升压转换器C8051F98xFamilyC8051F98xFamilyC8051F98xFamilyC8051F98xFamily12bADC,upto17I/O,512BRAMC8051F98xFamilyC8051F98xFamilyC8051F98xFamilyC8051F98xFamily12bADC,upto17I/O,512BRAMC8051F92xC8051F92xC8051F92xC8051F92x系列产品10bADC、最多24I/O、4kBRAM、DC-DC升压转换器C8051F92xC8051F92xC8051F92xC8051F92x系列产品10bADC、最多24I/O、4kBRAM、DC-DC升压转换器C8051F93xC8051F93xC8051F93xC8051F93x系列产品10bADC、最多24I/O、4kBRAM、DC-DC升压转换器C8051F93xC8051F93xC8051F93xC8051F93x系列产品10bADC、最多24I/O、4kBRAM、DC-DC升压转换器C8051F91xC8051F91xC8051F91xC8051F91x系列产品10bADC、最多24I/O、4kBRAM、DC-DC升压转换器C8051F91xC8051F91xC8051F91xC8051F91x系列产品10bADC、最多24I/O、4kBRAM、DC-DC升压转换器C8051F961C8051F961C8051F961C8051F96112bADC、34I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F961C8051F961C8051F961C8051F96112bADC、34I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F961C8051F961C8051F961C8051F96112bADC、57I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F961C8051F961C8051F961C8051F96112bADC、57I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F963C8051F963C8051F963C8051F96312bADC、34I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F963C8051F963C8051F963C8051F96312bADC、34I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F962C8051F962C8051F962C8051F96212bADC、57I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F962C8051F962C8051F962C8051F96212bADC、57I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F965C8051F965C8051F965C8051F96512bADC、34I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F965C8051F965C8051F965C8051F96512bADC、34I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F964C8051F964C8051F964C8051F96412bADC、57I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F964C8051F964C8051F964C8051F96412bADC、57I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F967C8051F967C8051F967C8051F96712bADC、34I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F967C8051F967C8051F967C8051F96712bADC、34I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F966C8051F966C8051F966C8051F96612bADC、57I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F966C8051F966C8051F966C8051F96612bADC、57I/O、8kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F969C8051F969C8051F969C8051F96912bADC、34I/O、4kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F969C8051F969C8051F969C8051F96912bADC、34I/O、4kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F968C8051F968C8051F968C8051F96812bADC、57I/O、4kBRAM、AES、DC-DC降压转换器C8051F968C8051F968C8051F968C8051F96812bADC、57I/O、4kBRAM、AES、DC-DC降压转换器新产品现有产品无线MCUMCUMCUMCU产品组合没有LCDLCDLCDLCD控制器没有LCDLCDLCDLCD控制器装有LCDLCDLCDLCD控制器装有LCDLCDLCDLCD控制器Si1015Si1015Si1015Si1015(DC-DC升压)12bADC、+13dBTX、15I/OSi1015Si1015Si1015Si1015(DC-DC升压)12bADC、+13dBTX、15I/OSi1011(768BRAM)Si1011(768BRAM)Si1011(768BRAM)Si1011(768BRAM)12bADC、+20dBTX、15I/OSi1011(768BRAM)Si1011(768BRAM)Si1011(768BRAM)Si1011(768BRAM)12bADC、+20dBTX、15I/OSi1013Si1013Si1013Si101312bADC、+13dBTX、15I/OSi1013Si1013Si1013Si101312bADC、+13dBTX、15I/OSi1010(768BRAM)Si1010(768BRAM)Si1010(768BRAM)Si1010(768BRAM)12bADC、+20dBTX、15I/OSi1010(768BRAM)Si1010(768BRAM)Si1010(768BRAM)Si1010(768BRAM)12bADC、+20dBTX、15I/OSi1012Si1012Si1012Si101212bADC,+13dBTX,15I/OSi1012Si1012Si1012Si101212bADC,+13dBTX,15I/OSi1001(4KRAM)Si1001(4KRAM)Si