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M003 模块

采用Silicon Labs的EFR32MG13P732F512GM48芯片。支持ipex天线。

 

1 概述

M003模块提供极低功耗(休眠电流1.53µA)高性能的ZigBee解决方案。M003模块采用业界领先的ZigBee Pro Stack——EmberZNet,提供十分稳定和可靠的ZigBee网络。M003模块内嵌主频高达40MHzARM Cortex-M4内核,具有丰富的内存资源及I/O接口,协助客户快速实现简单或复杂的产品开发。

1 M003模块

 

1.1 应用领域

1)      IoT传感器和终端设备;

2)      智能家居;

3)      智能工业;

4)      商业照明;

2 特性

·         内嵌主频高达40MHz32-bit ARM® Cortex®-M4内核,集成DSP指令集和浮点运算单元

·         Flash容量高达512kBRAM容量高达64kB

·         极低的休眠电流:1.53uA。多种休眠模式可选

·         发射功率高达19dBm

·         -102.7dBm接收灵敏度@250 kbps O-QPSK DSSS

·         链路预算高达: 121.7 dB @250 kbps O-QPSK DSSS

·         硬件加密支持,包括但不限于:AESSHA-1SHA-2ECC

·         多通道ADC输入,多通道DAC输出

·         所有IO口均支持中断、且可重映射为其他功能

·         支持OTA升级固件

·         工作温度范围:-40℃到+85

3 电气参数

以下表格中所有的电气参数,除了特殊指明,都是在如下条件:

·         典型参数:工作温度25,工作电压3.3V

·         射频参数:断开PCBA天线,连接外部仪器(源或者目标阻抗为50

·         极限参数,代表工作的最恶劣条件

 

3.1 极限参数

1 极限参数

项目

最小值

最大值

单位

供电电压(VDD

-0.3

+3.8

V

IO供电电压(IOVDD

-0.3

VDD

V

IO电压

-0.3

IOVDD+0.3

V

RF输入功率

——

+10

dBm

RF引脚差分电压

-50

+50

mV

RF引脚绝对电压

-0.3

+3.3

V

最大输出电流

——

200

mA

最大输入电流

——

200

mA

最大IO电流

-50

+50

mA

贮藏温度

-40

+125

 

 

 

 

 

3.2 RF参数

2 RF参数

项目

最小值

典型值

最大值

单位

工作频率

2400

——

2483.5

MHz

发射功率

-30

——

+19.5

dBm

接收灵敏度

1% PER  @250 kbps DSSS

——

-102.7

——

dBm

 

 

3.3 其他参数

3 其他参数

项目

最小值

典型值

最大值

单位

发射电流@0dBm

——

8.5

——

mA

发射电流@+8dBm

——

26

——

mA

发射电流@+19.5dBm

——

131

——

mA

接收电流

——

10.2

——

mA

休眠电流@ EM3模式

——

1.53

3

µA

EM3休眠醒来时间

-

10.9

-

µS

串口波特率

300

115200

460800

bps

 

 

4 模块框架

2 M003框架

4.1 SoC芯片

M003模块采用Silicon LabsEFR32MG13P732F512GM48芯片。该芯片集成了RF射频和基带、硬件MAC、硬件抓包模块、ARM® CortexTM-M4微处理器、大容量FlashRAM及大量丰富的外设资源。该芯片为用户提供了低成本、高性能的低功耗Zigbee解决方案。

4.2 天线

M003模块有两种连接天线的方式。第一种是直接连接模组的第三代I-PEX射频座,第二种是模组的射频口引脚与母板连接,然后模组使用母板上的射频接口资源。

 

天线和产品经过调试才能发挥模组的最佳性能,如果随意的连接一根天线,没有验证天线和产品是否会产生影响,那模组也无法发挥其实际的性能。最理想的状态就是天线、产品、模组进行实际使用条件下的联合模拟调试,根据实验结果去进行具体方案的衡量和更改。

 

4.3 引脚介绍

 
3 M003引脚图
 

 

所有IO引脚的功能均支持功能重映射。

4 M003引脚分布

引脚编号

功能

描述

1          

GND

GND

2          

PC7

GPIO

3          

PC6

GPIO

4          

PC8

GPIO

5          

PF4

GPIO

6          

PC10

GPIO

7          

PC11

GPIO

8          

PC9

GPIO

9          

PF5

GPIO

10      

VDD

3.3V

11      

VDD

3.3V

12      

PD10

GPIO

13      

PD11

GPIO

14      

PF7

GPIO

15      

PF6

GPIO

16      

PA1

GPIO

17      

RESET_N

复位引脚

18      

PA0

GPIO

19      

GND

GND

20      

PD12

GPIO

21      

PD13

GPIO

22      

PD14

GPIO

23      

PD15

GPIO

24      

PA2

GPIO

25      

PA3

GPIO

26      

PA4

GPIO

27      

PA5

GPIO

28      

PB11

GPIO

29      

PB12

GPIO

30      

GND

GND

31      

PB13

GPIO

32      

NC

NC

33      

NC

NC

34      

PF3

GPIO

35      

PF2

GPIO

36      

PF1

SWD下载数据引脚

37      

PF0

SWD下载时钟引脚

38      

GND

GND

39      

RF_OUT

RF输出引脚

40      

GND

GND

 

 

5 模块尺寸

 

4 M003模块尺寸(单位:mm

注:3637号焊盘为下载引脚,1011号为供电引脚。建议底板预留好接口,为使用下载器更新程序预留空间。

6 M005模块的引脚定义

M005是一款和M003的尺寸大小一模一样的模块,只是采用的芯片是EFR32BG21,客户如果为了保持以后的升级换代有可能采用EFR32BG21或者EFR32MG21的方案,请注意以下引脚定义,尽量兼容,EFR32BG21的芯片引脚为32个,因此很多都是NC处理,但是下载口 GND VCC是兼容。其他IO口都是可以映射的,包括串口。