Программирование ARM BL602 Ai-WB2-32S Sun, July 21 2024  

Поделиться

Нашли опечатку?

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

BL602 Ai-WB2-32S Печать
Добавил(а) microsin   

Ai-WB2-32S это модуль с функциями Wi-Fi и BT, разработанный компанией Shenzhen Ai-Thinker Technology Co., LTD. Модуль оборудован SoC-чипом BL602 от Bouffalo Lab [2], который поддерживает протоколы Wi-Fi 802.11b/ g/n и BLE 5.0. Чип BL602 это микроконтроллер, содержиащий на борту 32-битное ядро RISC CPU [4], 276KB RAM и богатый набор интерфейсов, включая SDIO, SPI, UART, I2C, IR Remote, PWM, ADC, DAC, PIR и конечно порты GPIO. Чип может широко использован в производстве устройств Интернета Вещей (Internet of Things, IoT), мобильных/носимых устройств, устройств умного дома и для других целей.

BL602 architecture diagram fig01

Рис. 1. Основная блок-схема внутренней архитектуры чипа.

Возможности модуля:

· Корпус SMD-38.
· Поддержка протокола IEEE 802.11 b/g/n.
· Поддержка Wi-Fi Security WPS/WEP/WPA/WPA2 Personal/WPA2 Enterprise/WPA3.
· Полоса пропускания 20 МГц с максимальной скоростью передачи данных 72.2 Mbps.
· Bluetooth BLE 5.0, Bluetooth Mesh.
· Поддержка режимов Station + BLE, Station + SoftAP + BLE.
· 32-bit RISC CPU, 276KB RAM.
· Безопасный процесс запуска (Secure Startup), поддержка зеркалирования с сигнатурой ECC-256.
· Поддержка расшифровки на лету памяти программ (QSPI/SPI Flash On-The-Fly AES Decryption) на основе AES 128 CTR.
· Поддержка подсистемы шифрования AES 128/192/256-bit.
· Поддержка SHA-1/224/256.
· Встроенный аппаратный генератор случайных чисел (True Random Number Generator, TRNG).
· Ускоритель обработки публичного ключа (Public Key Accelerator, PKA), с поддержкой большого количества базовых операций: ПО обеспечивает генерацию и проверку цифровой подписи и другой программный интерфейс.
· Интерфейсы SDIO, SPI, UART, I2C, IR remote, PWM, ADC, DAC, PIR, GPIO.
· Интегрированная аппаратура Wi-Fi MAC/BB/RF/PA/LNA/BT.
· Поддержк различных режимов пониженного энергопотребления, в режиме глубокого сна (deep sleep) ток потребления 12 мкА.
· Универсальная AT-инструкция для быстрого старта.
· Поддерживает разработку ПО в среде Windows и Linux.

Таблица 1. Описание основных параметров.

Модель Ai-WB2-32S
Корпус SMD-38
Размеры 25.5 * 18.0 * 3.1 (±0.2) мм
Антенна Встроенная, на печатной плате, с возможностью подключения
внешней через коннектор IPEX.
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/I2C/SPI
Ввод/вывод 15 портов GPIO
Скорость UART По умолчанию 115200
Безопасность WPS/WEP/WPA/WPA2 Personal/WPA2 Enterprise/WPA3
Flash По умолчанию 4 мегабайта, с поддержкой возможности расширения

Таблица 2. Электрические характеристики.

Имя Функция min Typ MAX Ед.
VUSB Напряжение USB Type-C 4.5 5 5.3 V
VDD Напряжение питания BL602 2.7 3.3 3.6
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. RF-параметры Wi-Fi.

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. RF-параметры BLE.

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

[Питание]

Следующие параметры по энергопотреблению основаны на напряжении питания 3.3V, температуре окружающего воздуха 25°C, и были измерены при использовании внутреннего регулятора напряжения.

· Все измерения были произведены с антенным фильтром.
· Все передаваемые данные основаны на 100% скважности в режиме непрерывной передачи.

Таблица 5. Энергопотребление.

Рабочие условия Средний ток Ед.
Tx 802.11b, 11Mbps, POUT = + 21dBm 260 мА
Tx 802.11g, 54Mbps, POUT = + 18dBm 245
Tx 802.11n, MCS7, POUT = + 17dBm 230
Rx 802.11b, пакет 1024 байт 65
Rx 802.11g, пакет 1024 байт
Rx 802.11n, пакет 1024 байт
Deep-Sleep 12 мкА

Ai WB2 32S KIT top fig02 Ai WB2 32S KIT bottom fig03

Рис. 3. Внешний отладочной платы Ai-WB2-32S.

Ai WB2 32S dimensions top fig04 Ai WB2 32S dimensions bottom fig05

Рис. 4. Размеры модуля Ai-WB2-32S.

BL602 module marking fig06

Рис. 5. Кодирование маркировки.

[Назначение выводов]

Модуль Ai-WB2-32S имеет 38 внешних выводов, однако многие из них не используются (NC).

Ai WB2 32S module pinout fig08

Рис. 6. Расположение выводов на корпусе модуля Ai-WB2-32S.

Таблица 6. Функциональное назначение выводов.

Имя Описание
1, 15, 38 GND Ground, общий провод, минус питания.
2 VDD Напряжение питания 3.3V. Рекомендуется использовать источник питания с внешним током не менее 500 мА.
3 EN Ножка для разрешения работы чипа (chip enable), активный уровень лог. 1. Подача лог. 0 сбрасывает чип.
4, 6, 7, 16-24, 26, 29, 32, 33, 37 NC Не используемые выводы.
5 GPIO11 GPIO11/SPI_SCLK/IIC_SDA/ADC_CH10/JTAG_TDI/TDO
8 IO14 GPIO14/SPI_SS/IIC_SCL/PWM_CH4/ADC_CH2/JTAG_TCK/TMS
9 IO17 GPIO17/SPI_MOSI/MISO/IIC_SDA/PWM_CH2/JTAG_TCK/TMS
10 IO3 GPIO3/SPI_SCLK/IIC_SDA/PWM_CH3/JTAG_TDO/TDI
11 IO20 GPIO20/SPI_MOSI/MISO/IIC_SCL/PWM_CH0/JTAG_TMS/TCK(1)
12 IO22 GPIO22/SPI_SS/IIC_SCL/PWM_CH2/JTAG_TCK/TMS(1)
13 IO0 GPIO0/SDIO_CLK//SPI_MOSI/MISO/IIC_SCL/PWM_CH0/JTAG_TMS/TCK(1)
14 IO21 GPIO21/SPI_MOSI/MISO/IIC_SDA/PWM_CH1/JTAG_TDI/TDO(1)
25 IO8/NC По умолчанию NC, недоступен.
27 IO4 GPIO4/SPI_MOSI/MISO/IIC_SCL/PWM_CH4/ADC_CH1
28 IO2 GPIO2/SPI_SS/IIC_SCL/PWM_CH2(1)
30 IO1 GPIO1/SPI_MOSI/MISO/IIC_SDA/PWM_CH1(1)
31 IO5 GPIO5/SPI_MOSI/MISO/IIC_SDA/PWM_CH0/ADC_CH4/JTAG_TMS/TCK
34 RXD RXD/GPIO7/SPI_SCLK/IIC_SDA/PWM_CH2/JTAG_TDO/TDI
35 TXD TXD/GPIO16/SPI_MOSI/MISO/IIC_SCL/PWM_CH1/JTAG_TMS/TCK
36 IO12 GPIO12/SPI_MOSI/MISO/IIC_SCL/PWM_CH2/ADC_CH0/JTAG_TMS/TCK

Примечание (1): этот вывод не рекомендуется использовать, потому что он совместно задействован в модуле Flash. Если Вы хотите его использовать, то свяжитесь с компанией Ai-Thinker.

Ai WB2 32S module schematic fig07

Рис. 7. Схема модуля Ai-WB2-32S.

Ai WB2 32S KIT schematic fig09

Рис. 9. Схема отладочной платы на Ai-WB2-32S.

[Рекомендации для разработки]

Ai WB2 32S minimal application fig11

Рис. 11. Типовая схема минимального подключения.

· Если порт GPIO используется для вывода PWM, то рекомендуется подключить внешний 4.7K pull-down резистор. Особенно это важно в приложениях для управления освещением, чтобы предотвратить внезапную вспышку света в момент первоначальной загрузки чипа при включении питания.
· Ножки IO0/IO1/IO2/IO8/NC/IO20/IO21/IO22 по умолчанию недоступны. Чтобы их использовать, свяжитесь с компанией Ai-Thinker.

Ai WB2 32S recommended PCB footprint fig12

Рис. 12. Рекомендуемые размеры посадочного места.

Разводка антенны. Рекомендуются 2 метода установки модуля на основную печатную плату (см. рис. 13):

Вариант 1: поместите модуль на срез материнской печатной платы, чтобы область антенны выступала наружу за края материнской платы.

Вариант 2: поместите модуль в специально сделанный вырез материнской платы.

Ai WB2 32S antenna layout diagram fig13

Рис. 13. Размещение модуля на основной плате проектируемого устройства.

Источник питания.

· Рекомендуется напряжение питания 3.3V, допускающий пиковый ток свыше 500 мА.
· Для стабилизации питания рекомендуется использовать LDO; если используется DC-DC, то рекомендуется обеспечить уровень пульсаций напряжения не выше 30 mV.
· Для стабилизатора DC-DC рекомендуется зарезервировать дополнительную нагрузочную способность до 2A, чтобы обеспечить отсутствие просадки напряжения питания при импульсах тока потребления.
· По шине питания 3.3V рекомендуется установить устройство подавления выбросов статического электричества (ESD).

Ai WB2 32S DC DC step down fig14

Рис. 14. Пример схемы организации питания на основе микросхемы DC-DC преобразователя SY8120.

GPIO. Рекомендации по использованию портов ввода/вывода (IO):

· Некоторые порты IO совместно используются вместе с периферийными устройствами чипа. Если их необходимо использовать, то рекомендуется последовательно включить резистор 10-100 Ом. Это предотвратит от лишних выбросов тока при переключении и обеспечит лучшие условия для снижения помех (EMI) и также улучшит защиту от ESD.
· Для специальных портов IO, которые должны быть подтянуты к лог. 1 или лог. 0 для обеспечения специальных условий запуска, обращайтесь к указаниям по использованию даташита BL602 [].
· Уровни IO модуля 3.3V. Если напряжения уровней сигналов основной платы и модуля не совпадают, то необходимы дополнительные специальные схемы согласования уровней (см. рис. 15).
· Если порт IO напрямую подключен к внешним цепям или разъемам, то необходимо предусмотреть специальные схемы защиты от ESD.

Ai WB2 32S level converter fig15

Рис. 15. Пример схемы согласования уровней RXD и TXD для UART 5V.

Рекомендации по условиям хранения, пайки, и другую информацию см. в [1].

[Ссылки]

1. Ai-WB2-32S-Kit site:ai-thinker.com.
2. BL602/BL604 Product Center site:en.bouffalolab.com.
3. BL602 Ai-WB2-01S.
4RISC-V.
5Сборка программ чипов Bouffalo в Linux.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page