Desarrollo de dispositivo aplicables. Preguntas

Question

Estoy diseñando un bluetooth de baja energía del dispositivo. Básicamente, se lee en un sensor de más de I2C y recopilar datos. Usted puede comprobar los datos de su teléfono cuando usted lo desee. Tengo dos preguntas, una relacionada con las antenas y el otro relacionado con la batería.

primero de todo, este es mi diseño, hasta ahora

Es con base en este esquema

IC2 es el B1 de esquemático, IC3 es X1. La parte izquierda es mi sensor específico.

Mis preguntas son: en Primer lugar, el relacionado con las antenas. Dado que este es casera de un proyecto que no tiene un analizador de red vectorial, así que no puedo sintonizar la antena. Sin embargo, me encontré con esta antena de Texas Instruments:

http://www.ti.com/lit/an/swru120b/swru120b.pdf

Ellos afirman que su impedancia es de 50 ohm, por lo que pude, simplemente conecte su punto de alimentación de 50 ohmios para mi 50 ohm salida de la balun? con un extremadamente corto de alambre para no añadir resistencia adicional o inductancia (o tan bajo como sea posible)

La segunda pregunta es que se necesita ser alimentado por batería y pequeños. Me fui para una batería CR2032. Sin embargo he comprobado sus especificaciones actuales y dice 4 ma máxima corriente de descarga. Necesito alrededor de 20mA en algunos momentos cuando la radio está funcionando. Pensé que podría añadir un condensador grande (C14) por lo que puede proporcionar la corriente más alta para un corto período de tiempo y, a continuación, se le cobrará de nuevo cuando el sistema está durmiendo. Es posible?

Gracias.

[EDITAR]

He añadido un pi la red, por si acaso. Mi diseño es ahora

y este es el esquema

Voy a utilizar un 0 ohm resistor como R3. R4 y R5 no están montados en un principio. Esto permitiría, eventualmente, sintonizar la antena, pero no va a ser fácil, ya que no tengo equipo de laboratorio. Me pregunto si esto iba a funcionar sin tuning?

Answer 1

En primer lugar, refiriéndose a su diseño existente, lo importante de un PCB de la antena es no tener plano de tierra en virtud de la totalidad de la antena, y a seguir el diseño que se muestra en TI la nota de aplicación exactamente. No es una mala idea incluir el Pi la red, puede ser útil durante RF de la prueba.

Usted debe ser capaz de seguir el 50 ohm de alimentación para un poco las formas, mientras es rodeado a ambos lados por un suelo como se muestra en la aplicación de la nota.

Re el 2032 batería, están diseñados para un pulso de drenaje de 15 mA, a pesar de que puede ir más de, digamos 30 mA, con un menor (9%) caída en la capacidad. Así que usted no necesita una gran tapa (aunque no estaría mal).

Sin embargo, me sugieren cambiar a una BLE módulo que tiene una antena integrada, como la BLE113 de Bluegiga. Incluye un 8051, que puede utilizar para ejecutar su propio código de la aplicación, y ha SPI, I2C, UART, y de 12-bit ADC interfaces.

Aunque el máximo de potencia de transmisión es de 14.3 mA, esto es por un tiempo muy breve, y la BLE113 está diseñado específicamente para trabajar con una batería CR2032, de hecho su junta de desarrollo incluye un soporte para un CR2023 para probar la configuración.

Answer 2

Para evitar el alto costo de las pruebas de la FCC cuando usted hace su propia antena, intente utilizar un pre-certificado módulo, si se puede. Retirar el PTR5518 módulo si te gusta usar el nRF51822 (es un gran chip). Es certificado por la FCC, bastante pequeño y muy barato. Usted puede evitar muchas de las caras de la FCC pruebas con ella como tcrosley dijo. Me gustaría recomendar el nRF51822 chip y módulos basados en lugar de Bluegiga o de TI CC2540. El de 32 bits ARM Cortex-M0 núcleo es mucho mejor y se puede programar con sólo GCC. TI y Bluegiga (que se basa en la TI chip) requieren gastar un montón de dinero en IAR del compilador e IDE para la funcionalidad Bluetooth.

Está hecho por una empresa China por lo que el mejor lugar para encontrar las fichas es en lugares como Aliexpress.com (para las muestras en los precios de venta, en torno a $8 to $11), pero es de esperar que su producto se presenta en mayores cantidades, entonces usted puede a menudo negociar mejores precios con los mismos distribuidores en Alibaba o a través de la empresa que hace la PTR55x8 módulos de sí mismos.

Nórdicos también muestra en su página de socios para que ellos puedan tener la información de contacto para repeticiones demasiado si te pones en contacto con ellos. También la lista de otras empresas que hacen de módulos basados en sus nRF51822 fichas si el PTR uno no funciona para usted. No estaría mal póngase en contacto con un montón de ellos y lo mejor de todo, el código debería funcionar con independencia de que el módulo que usted elija, tal vez, simplemente cambiando algunos GPIO basado en lo que funciona mejor para su junta directiva.

Buena suerte!

Answer 3

Nordic Semiconductor suministra diseños de ejemplo (incluyendo con antenas de PCB). Para mejores resultados, comience con su ejemplo y modificar lo menos posible.

Answer 4

Veo que estás usando el balun de Johansson Tecnología. Solicitar una placa de referencia diseño de los mismos para un balun y el chip de la antena (también una de las suyas) y copiar exactamente. No puedo enfatizar esto lo suficiente; no es "aproximadamente 50ohm cable" pero "estás fuera por un par de mil en uno de traza y nada funciona" lol. Nórdicos también tiene un par de diseños que usted puede copiar, algunos con balun y seguimiento de la antena y algunos con discretos de la coincidencia de la red. Seguimiento de la antena es más barato, balun es también más barato que discretos en la producción en masa (pero un poco de dolor de la mano de la soldadura).

En mi experiencia pi redes son una pérdida de tiempo. Si usted copia un diseño de referencia, que funciona bastante bien, y usted no será capaz de mejorar el intercambio de componentes a ciegas (sin un vector analizador). "Bastante bien" en este contexto es tal vez dentro de 5dB de la teoría del mejor rendimiento, o 3dB si usted puede controlar la junta de impedancia (material, espesor) de forma más precisa. Esto no es demasiado lejos de la variación entre las unidades de producción del mismo diseño de todos modos. Esto puede limitar su rango ligeramente, pero de ningún modo tendrá por evitar que las cosas de trabajo.

Echa un vistazo a mi comparación de BLE fichas en otra respuesta: http://electronics.stackexchange.com/a/151493/26394 Nórdicos era mejor cuando salió, ahora hay otras buenas opciones, y los países Nórdicos ya no es más barato/más fácil de programar/más capaz de/más eficiente de la energía: hay algo mejor en cada una de esas categorías, en lo que a volumen de producción va.

Como otros han sugerido los módulos son una gran opción para los pequeños dispositivos de volumen a causa de la FCC.