Комплексное введение в микросхему DA14530

Комплексное введение в микросхему DA14530

DA14530, разработан Renesas Electronics, это Bluetooth со сверхнизким энергопотреблением 5.1 Система на чипе (Соц) специально разработан для Интернета вещей (Интернет вещей) приложения. Он оснащен радиочастотным приемопередатчиком CMOS 2,4 ГГц., микроконтроллер ARM Cortex-M0+, встроенная память, и различные периферийные интерфейсы. Поддержка Bluetooth с низким энергопотреблением (Бле) 5.1 стандартный, идеально подходит для медицинских устройств, носимые устройства, системы умного дома, и промышленные датчики, где важны энергоэффективность и компактный размер..

Архитектура и основные характеристики

МодульСпецификация / Особенность
Стандарт Bluetooth / ПротоколСовместимость с Bluetooth 5.1 Основная спецификация
Rf / МодуляцияРаботает в 2.4 ГГц ISM-диапазон; поддерживает связь BLE
Ядро микроконтроллера32-бита Arm Cortex-M0+
Часы / ОсцилляторВнешний 32 Кристалл МГц + внутренний 32 RC-генератор МГц; 32 кГц кристалл + 32/512 кГц RC генераторы
Память144 КБ ПЗУ (встроенная система/код протокола)
32 КБ Одноразовый программируемый (ОТП) память
48 КБ ОЗУ
Коммуникационные интерфейсыУАПП ×2 (один с контролем потока)
SPI ведущий/ведомый (до 32 МГц)
шина I²C (100 / 400 кГц)
Контакты GPIO ×12 (в пакете FCGQFN24)
4-канальный 10-битный АЦП (для контроля батареи, и т. д.)
Власть / НапряжениеРабочее напряжение: 1.8В ~ 3,3 В
Использует внутренний LDO (вместо DC/DC преобразователя) для снижения стоимости системы - без индуктивности в определенных режимах
Радиочастотные характеристикиМощность передачи: от –19,5 дБм до +4 DBM
Чувствительность приемника: примерно. –94 дБм
Энергопотреблениережим приема: примерно. 4.3–5 мА
режим передачи: до 9 мА (в зависимости от уровня выходной мощности)
Холодный старт / Время пробужденияТипичное время пробуждения от сна до готовности к RF: ~35 мс
Диапазон рабочих температурот –40°С до +85°С
Упаковка / Форм-факторПакет FCGQFN24, примерно. 2.2 × 3.0 мм (0.65 толщина мм)
Безопасность / ШифрованиеВстроенный модуль аппаратного шифрования AES-128.
Программно реализованный TRNG (Генератор настоящих случайных чисел)

Особенности и преимущества DA14530

DA14530 выделяется среди Bluetooth Low Energy. (Бле) Рынок SoC из-за исключительно низкого энергопотребления, компактный дизайн, и экономическая эффективность. Ниже приведены его определяющие сильные стороны:

1.Сверхнизкое энергопотребление & Оптимизированные режимы сна

Предназначен для носимых устройств, маломощные устройства Интернета вещей, и системы с батарейным питанием, DA14530 превосходно работает как в активном, так и в спящем режимах..
Его высокооптимизированная архитектура питания позволяет использовать даже батареи небольшой емкости. (такой маленький, как <30 мАч) обеспечить длительный срок эксплуатации, что делает его идеальным для компактных, приложения с ограниченным энергопотреблением.

2.Минимальные системные компоненты

Чипу требуется очень мало внешних пассивных компонентов. (такие как резисторы, конденсаторы, и кристаллы), создание полноценной системы BLE с минимальной занимаемой площадью схемы.
В некоторых конфигурациях, это может даже устранить необходимость во внешнем преобразователе постоянного тока в постоянный ток., дальнейшее сокращение спецификации (Спецификация материалов) стоимость и общая сложность конструкции.

3.Оптимизирован по цене и размеру

По сравнению с аналогичными BLE SoC, DA14530 обеспечивает впечатляющий баланс миниатюризации и интеграции..
В рамках серии Renesas SmartBond TINY., он разработан, чтобы упростить интеграцию BLE, меньше, и более доступный, снижение входного барьера для разработчиков Интернета вещей и бытовой электроники.

4.Идеально подходит для одноразовых или одноразовых устройств.

DA14530 специально оптимизирован для одноразового использования., такие как медицинские пластыри, носимые датчики окружающей среды, и другие устройства временного мониторинга.
Он поддерживает сверхнизкие токи утечки., многолетний срок службы в режиме ожидания, и отличная устойчивость к пусковому току, что делает его подходящим для продуктов, где долговечность и надежность батарей имеют первостепенное значение..

5.Надежное соединение

Несмотря на свои компактные размеры, DA14530 может поддерживать до трех одновременных соединений BLE, позволяя ему взаимодействовать с несколькими центральными или периферийными устройствами одновременно.
Он также включает шифрование AES-128., аппаратное ускорение канального уровня, и программный генератор случайных чисел (ТРНГ) для обеспечения безопасной передачи данных и надежной работы.

6.Комплексная экосистема программного обеспечения

Ренесас (ранее Диалог) предлагает полную среду разработки, включая расширенный SDK, справочные примеры кодов, и инструменты отладки, такие как SmartSnippets Studio и SmartSnippets Toolbox..
Эти ресурсы значительно упрощают разработку прошивки и сокращают время вывода на рынок продуктов с поддержкой BLE..

Ресурсы развития и поддержка производства

  • Комплект для разработки: DA14530-00FXDB-P Совет по развитию включает дочернюю плату FCGQFN24 для быстрого прототипирования и оценки.

  • Программные инструменты: SDK поставляется с полностью интегрированным стеком протоколов Bluetooth., совместим с компиляторами Keil и GCC, и предоставляет готовые к использованию примеры и документацию.

  • Поддержка производства: Специальные инструменты для производственных линий помогают производителям ускорить наращивание массового производства и сократить время выхода на рынок..

Сценарии применения микросхемы DA14530

Как Bluetooth со сверхнизким энергопотреблением 5.1 Соц, DA14530 выделяется своей энергоэффективностью, высокая интеграция, и миниатюрная упаковка, что делает его широко распространенным во многих отраслях. Ниже приведены основные области применения.:

1. Медицинские устройства

  • Подключенные ингаляторы: Используйте Bluetooth 5.1 для связи со смартфонами или медицинскими платформами для отслеживания лекарств, напоминания о дозировке, и улучшение комплаентности пациентов.

  • Глюкометры: Передавайте показания уровня глюкозы в реальном времени в мобильные приложения или облачные сервисы для удаленного мониторинга и оптимизации лечения..

  • Умные патчи: Постоянно контролировать жизненно важные показатели (НАПРИМЕР., частота сердечных сокращений, температура) и передавать данные по беспроводной сети в системы здравоохранения, обеспечение телемедицины.

  • Мониторы артериального давления: Синхронизируйте данные измерений с мобильными приложениями через Bluetooth для долгосрочного отслеживания состояния здоровья и обмена данными..

2. Носимые устройства

  • Умные часы: Включить подключение Bluetooth для уведомлений, фитнес-отслеживание, и мониторинг состояния с увеличенным сроком службы батареи.

  • Фитнес-трекеры: Количество шагов синхронизации, данные о калориях, и сводки тренировок через Bluetooth 5.1 сохраняя при этом низкое энергопотребление.

  • Смарт-браслеты: Поддержка мониторинга сна и сердечного ритма; сверхнизкое энергопотребление позволяет использовать в течение нескольких недель или даже месяцев без подзарядки.

3. Системы умного дома

  • Беспроводные датчики: Мониторинг температуры, влажность, свет, и состояние двери/окна, передача данных об окружающей среде в домашние центры.

  • Умные термостаты: Разрешить удаленный контроль температуры и оптимизацию энергопотребления через соединение Bluetooth..

  • Умные замки: Поддержка разблокировки мобильных устройств, временное разделение доступа, и безопасная аутентификация пользователей через BLE.

4. Промышленная автоматизация

  • Беспроводные сенсорные сети малой мощности: Развертывание датчиков на базе DA14530 на заводах для мониторинга вибрации, температура, и другие параметры для профилактического обслуживания.

  • Отслеживание активов: Отслеживайте промышленное оборудование или товары с помощью тегов BLE для управления логистикой и запасами..

  • Экологический мониторинг: Обнаружение качества воздуха и концентрации газа в химической или фармацевтической промышленности для обеспечения безопасности на рабочем месте..

5. Автомобильная электроника

  • Системы контроля давления в шинах (TPMS): Низкое энергопотребление DA14530 делает его пригодным для долгосрочного отслеживания давления в шинах с возможностью подключения Bluetooth к дисплеям или мобильным приложениям..

  • Системы бесключевого доступа: Включите цифровые ключи на базе Bluetooth для беспрепятственного доступа в автомобиль и повышения удобства пользователя..

  • Автомобильные датчики: Следить за температурой в салоне, влажность, и качество воздуха, координация работы с системами HVAC для оптимизации впечатлений от вождения.

6. Розничная торговля и логистика

  • Умные Полки: Используйте маяки Bluetooth для позиционирования продуктов и управления запасами.; покупатели могут находить товары через мобильные приложения.

  • Электронные ценники для полок (английский как английский язык): Динамически обновляйте информацию о ценах и продуктах через BLE., сокращение ручного труда и количества ошибок.

  • Логистическое отслеживание: Встраивайте теги Bluetooth в отправления для отслеживания в режиме реального времени., улучшение прозрачности и эффективности цепочки поставок.

7. Аксессуары для бытовой электроники

  • Bluetooth-наушники: Служить основным контроллером для передачи звука с низким энергопотреблением., поддержка шумоподавления и увеличенного времени воспроизведения.

  • Игровые контроллеры: Предлагайте Bluetooth с низкой задержкой 5.1 возможность подключения для более плавного игрового процесса.

  • Пульты дистанционного управления: Используется в смарт-телевизорах и приставках., поддержка расширенных функций, таких как голосовой ввод и распознавание жестов.

8. Сельское хозяйство и экологический мониторинг

  • Датчики влажности почвы: Контролируйте состояние почвы и передавайте данные в ирригационные системы для точного земледелия..

  • Метеостанции: Собирайте и отправляйте экологические данные (температура, влажность, скорость ветра, осадки) в облако для анализа климата.

  • Отслеживание животных: Отслеживайте передвижение и активность домашнего скота, чтобы стать умнее, управление фермой на основе данных.

Заключение

Флагманский представитель семейства Renesas SmartBond TINY., DA14530 переопределяет легкий дизайн BLE SoC благодаря своей замечательной энергоэффективности, ультра-маленькая занимаемая площадь, и минимальные периферийные требования.
Это превращает подключение Bluetooth из дорогостоящего, мощная функция в простой, доступный, и энергоэффективное решение, которое можно легко встроить практически в любое интеллектуальное устройство..

Для приложений, требующих стабильной связи Bluetooth в условиях ограниченного пространства и нехватки заряда батареи, например носимых устройств., медицинские пластыри, смарт-теги, или сенсорные узлы Интернета вещей — DA14530 обеспечивает идеальный баланс между стоимостью, производительность, и энергопотребление, что делает его одним из самых конкурентоспособных BLE SoC в своем классе.