Программирование ARM BL602 Ai-WB2-01S Sat, July 13 2024  

Поделиться

Нашли опечатку?

Пожалуйста, сообщите об этом - просто выделите ошибочное слово или фразу и нажмите Shift Enter.

BL602 Ai-WB2-01S Печать
Добавил(а) microsin   

Ai-WB2-01S это миниатюрный модуль Wi-Fi и BLE, разработанный компанией Shenzhen Ai-Thinker Technology Co., Ltd. Модуль оборудован чипом BL602, это SoC (на основе ядра 32-bit RISC CPU [3] с пониженным энергопотреблением и 276KB RAM), поддерживающий протоколы Wi-Fi 802.11b/g/n и BLE 5.0. Этот чип может широко применяться в устройствах Интернета Вещей (Internet of Things, IoT), переносных устройствах, устройствах для умного дома и т. п.

BL602 architecture diagram fig01

Рис. 1. Архитектура чипа BL602.

Основные характеристики модуля Ai-WB2-01S:

• 8-выводный двухрядный коннектор "папа".
• Поддерживается протокол IEEE 802.11 B/g/n.
• Средства безопасности Wi-Fi поддерживают WPS/WEP/WPA/WPA2 Personal/WPA2 Enterprise/WPA3.
• Полоса пропускания 20 МГц, максимальная скорость 72.2 Mbps.
• Поддержка Bluetooth 5.0, Bluetooth Mesh, в BLE возможны режимы станции (Station + BLE), станции + точки доступа (Station + SoftAP + BLE).
• 32-bit RISC CPU и 276KB RAM.
• Защищенный запуск (Secure Startup), поддерживаются образы с проверкой сигнатур ECC-256.
• Поддерживается real-time расшифровка AES (OTFAD) содержимого SPI Flash, подключенной в режиме QSPI, и поддерживается режим AES 128 CTR.
• Поддерживаются системы шифрования AES 128, 192 и 256 бит.
• Поддерживается SHA-1/224/256.
• True Random Number Generator (TRNG).
• Public Key Accelerator (PKA), поддерживающий базовые операции с большими числами, программное предоставление подписи, проверки и т. п.
• UART, PWM, ADC, GPIO.
• Аппаратный модуль Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA/BT.
• Поддержка нескольких режимов сна. В режиме глубокого сна ток потребления 12 мкА.
• Универсальный набор AT-инструкций для быстрого старта.
• Поддержка разработки прошивки в среде Windows и Linux (SDK с примерами приложений [6]).

Таблица 1. Основные параметры.

Модель Ai-WB2-01S
Корпус DIP-8
Размеры 14.5 * 24.5 * 11.2 (±0.2) мм
Антенна Встроенная, на печатной плате.
Частота RF 2400 ~ 2483.5 МГц
Рабочий диапазон
температур
-40°C ~ 85°C
Условия хранения -40°C ~ 125°C, < 90% RH
Питание 2.7V ~ 3.6V, ток потребления до 500 мА
Интерфейсы UART/GPIO/ADC/PWM
Ввод/вывод 3 порта GPIO
Скорость UART По умолчанию 115200
Безопасность WPS/WEP/WPA/WPA2 Personal/WPA2 Enterprise/WPA3
Flash По умолчанию 2 мегабайта, с поддержкой возможности расширения

Таблица 2. Электрические характеристики.

Имя Функция min Typ MAX Ед.
VDD Напряжение питания BL602 2.7 3.3 3.6 V
VIL Входной уровень лог. 0 - - 0.3VDDIO
VIH Входной уровень лог. 1 0.7VDDIO - -
VOL Выходной уровень лог. 0 - 0.1VDDIO -
VOH Выходной уровень лог. 1 - 0.9VDDIO -
IMAX Выходной ток вывода - - 15 mA

Таблица 3. Параметры Wi-Fi RF.

Описание Типовое значение Ед.
Диапазон частот 2400 - 2483.5 МГц
Выходная мощность усилителя (PA)
Режим min Typ MAX Ед.
11n mode HT20 - 16 - dBm
11G mode - 17 -
11b mode - 19 -
Чувствительность приема
Режим min Typ MAX Ед.
11b, 1 Mbps - -98 - dBm
11b, 11 Mbps - -90 -
11g, 6 Mbps - -93 -
11g, 54 Mbps - -76 -
11n, HT20 (MCS7) - -73 -

Таблица 4. Параметры BLE RF.

Описание Типовое значение Ед.
Диапазон частот 2400 - 2483.5 МГц
Выходная мощность усилителя
Режим скорости min Typ MAX Ед.
1Mbps - 9 15 dBm
Чувствительность приема
Режим скорости min Typ MAX Ед.
1Mbps @ 30.8% PER - -96 - dBm

Примечание: информацию по диаграмме направленности встроенной антенны, коэффициенту усиления и эффективности антенны, параметры RF OTA см. в даташите на модуль (ai-wb2-01s_v1.0.0_specification.pdf [5]).

[Энергопотребление]

В таблице 5 приведены данные по энергопотреблению от напряжения питания 3.3V, окружающей температуры воздуха 25°C, с использованием внутреннего регулятора напряжения. Все измерения сделаны в условиях, когда антенна подключена через фильтр. Все передачи данных осуществляются в непрерывном режиме.

Таблица 5. Потребление тока в различных режимах.

Рабочие условия Средний ток Ед.
Tx 802.11b, 11Mbps, POUT = + 21dBm 320 мА
Tx 802.11g, 54Mbps, POUT = + 18dBm 269
Tx 802.11n, MCS7, POUT = + 16dBm 240
Rx 802.11b, пакет 1024 байт 63
Rx 802.11g, пакет 1024 байт
Rx 802.11n, пакет 1024 байт
Deep-Sleep 12 мкА

Ai WB2 01S KIT top fig02 Ai WB2 01S KIT bottom fig03

Рис. 3. Общий вид на модуль Ai-WB2-01S.

Ai WB2 01S dimensions fig04

Рис. 4. Размеры модуля Ai-WB2-01S в миллиметрах.

BL602 module marking fig06

Рис. 5. Расшифровка гравировки на крышке экрана.

[Описание выводов]

Ai WB2 01S pinout fig06

Рис. 6a. Выводы модуля Ai-WB2-01S.

Ai WB2 01S KIT jumpers

Рис. 6b. Перемычки модуля Ai-WB2-01S.

Назначение перемычек:

(1) Эта перемычка установлена на заводе. Нижний конец перемычки соединен с выводом 6 модуля EN/NC, верхний соединен с выводом CHIP_EN чипа BL602 (выв. 12 корпуса).
(2) Эта перемычка не установлена на заводе. Нижний конец перемычки соединен с выводом 7 модуля RST/NC, верхний соединен с выводом CHIP_EN чипа BL602 (выв. 12 корпуса).
(3) Эта перемычка не установлена на заводе. Нижний конец перемычки соединен с выводом 2 модуля IO8/NC, верхний соединен с выводом CPIO8 чипа BL602 (выв. 17 корпуса).

Таблица 6. Назначение выводов.

Имя Описание
1 GND Ground, общий провод, минус питания.
2 IO4 GPIO4/SPI_MOSI/MISO/IIC_SCL/PWM_CH4/ADC_CH4
3 IO8/NC По умолчанию NC, недоступен, для доступности необходимо запаять перемычку (3). Bootstrap/GPIO8/SPI_MOSI/MISO/IIC_SCL/PWM_CH3
4 RX RXD/GPIO7/SPI_SCLK/IIC_SDA/PWM_CH2
5 TX TXD/GPIO16/SPI_MOSI/MISO/IIC_SCL/PWM_CH1
6 EN/NC Ножка для разрешения работы чипа (chip enable), активный уровень лог. 1. Подача лог. 0 сбрасывает чип. На самом деле NC тут ошибка, вывод доступен.
7 RST/NC По умолчанию этот вывод недоступен, но он выведен на перемычку (2).
8 VDD Напряжение питания 3.3V. Рекомендуется использовать источник питания с внешним током не менее 500 мА.

Примечание: если в момент включения питания вывод управления загрузкой (Bootstrap GPIO8) находится в лог. 1, то модуль входит в режим программирования (запустится Boot ROM чипа). Если Bootstrap GPIO8 в лог. 0 (это режим по умолчанию, причем GPIO8 с завода не выведен на штырек коннектора), то модуль запустится в нормальном режиме (стартует запрограммированное firmware).

Ai WB2 01S module schematic fig07

Рис. 7. Принципиальная схема модуля Ai-WB2-01S.

[Информация по применению]

Ai WB2 01S minimal application fig11

Рис. 11. Традиционная схема подключения модуля Ai-WB2-01S.

Если IO порт используется в режиме PWM (ШИМ), то рекомендуется подключить внешний нижний нагрузочный резистор 4.7K снаружи модуля. Особенно это важно в приложениях управления яркостью освещения, что позволит предотвратить феномен вспышки при подаче питания или перезагрузки модуля.

По умолчанию выводы IO8/NC и RST/NC никуда не подключены. Чтобы их использовать, необходимо запаять перемычки (см. рисунок 6b и описание перемычек).

Антенна. При проектировании установки модуля в материнскую плату рекомендуется рассмотреть следующие варианты (см. рис. 13):

Опция 1: установка модуля по срезу материнской платы, когда антенна выступает за границы материнской платы.

Опция 2: модуль устанавливается таким образом, что в материнской плате сделан вырез напротив антенны.

Чтобы обеспечить эффективную работу антенны, постарайтесь максимально отдалить антенну от металлических частей материнской платы и корпуса устройства.

Ai WB2 01S antenna layout fig13

Рис. 13. Возможные конфигурации внешней печатной платы и антенны модуля.

Питание. Рекомендуется применять источник питания 3.3V, обеспечивающий пиковый ток 500 мА. Рекомендуется применить LDO стабилизатор напряжения питания. Если используется импульсный DC-DC стабилизатор, рекомендуется достичь пульсаций его выходного напряжения не выше 30 mV. Схема источника питания DC-DC должна обеспечивать стабильное питание при больших пульсациях тока потребления.

Ai WB2 01S DC DC step down fig14

Рис. 14. Пример схемы понижающего стабилизатора DC-DC.

GPIO. Модуль позволяет использовать выводы BL602 либо как порты ввода/вывода, управляемые программно, либо как выводы периферийных устройств. Если вы планируете использовать внешние выводы модуля, рекомендуется подключать их к внешним цепям через защитные последовательно подключенные резисторы номиналом 10..100 Ом. Это предотвратит выводы чипа от перегрузки и обеспечит более стабильную работу модуля и поможет в защите от статического электричества и уменьшению влияния радиочастотных помех. Уровни I/O модуля 3.3V. Если внешние устройства подключаются с другими уровнями напряжения, то необходимы средства согласования уровней (для примера см. рис. 15).

Ai WB2 01S level converter fig15

Рис. 15. Схема преобразования уровней UART.

Информацию по пайке, условиям хранения, упаковке, контакты компании Ai-Thinker см. даташите на модуль (ai-wb2-01s_v1.0.0_specification.pdf [5]).

[Ссылки]

1. Ai-WB2-01S-Kit site:ai-thinker.com.
2. BL602/BL604 Product Center site:en.bouffalolab.com.
3. RISC-V.
4. BL602 Ai-WB2-32S.
5. 240611Ai-WB2-01S.zip - утилита blflash, исходный код, снятые дампы чтения и записи BL602, документация на платку Ai-WB2-01S.
6. Сборка программ чипов Bouffalo в Linux.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page