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1、IoT开发利器—SiliconLabsThunderSense评测1.简介与开箱ThunderSense是Silabs最新推出的一款IoT开发板,在尺寸仅仅45x30mm的板子上配置了6款IoT应用常用的传感器(有一个在目前的硬件版本上没有焊接)且支持BLE4.2,ZigBee,Thread等连接方式.可谓是IoT开发中一款强大的利器.这里和大家分享一下该开发板的使用体验以及初步介绍一下如何在上面自定义IoT应用.首先小巧精致的小盒子:拆开后有一个开发板ThunderSense,一个CR2032的电池(图中已经拆掉电池包装),
2、一个小卡片式的使用说明.近距离看看ThunderSense板子的正反两面:注意看那个霍尔磁传感器被拆下来了.2.主要资源介绍与原理图简析ThunderSense板子的整体Block:下看看主要的板上资源:EFMGG330F1024CortexM3的MCU,此ThunderSense上仅仅作为配角,是一个Jlink+虚拟串口,用作调试之用.用Flash高达1M的MCU做板上调试器,Silabs在用料方面还是比较壕的.在电脑的控制面板的设备与打印机中看它的属性.因为这个只是调试器,这里不对它多做介绍.EFR32MG1P132GCo
3、rtexM4核的无线SOC芯片,这是板子上的主角.下面看看功能Block:可以看出来它支持两个频段:Sub-G和2.4G,其中2.4G的部分连巴伦都集成了.比较流行的2.4G的无线协议BLE,ZigBee,Thread都能在这上面跑.EFR32MG是个系列,有几种不同的配置,适合不同的应用场景.命名规则如下:· Si7021· 相对湿度温度传感器· Si1133· 紫外线与环境光传感器· BMP280· 气压传感器· ICM-20648· 6轴惯性传感器· SPV1840· MEMS麦克风· CCS811· 空气质量传感器·
4、高亮LED(4个RGB三色,一个红绿双色,还有一个蓝色是接在调试器上的)· 霍尔传感器Si7210A(板子上有焊盘,但这个硬件版本上没有焊接,官方的说明是最初焊接了此传感器的,后来又拆下来了,注意看焊盘上还有焊锡,估计是因为工程样品有bug)其实ThunderSense板子上还有个MCU(EFM8SB10F8G),作为辅助MCU,辅助主MCU进行传感器设备管理以降低整体功耗.整个ThunderSense板子的原理图在这个连接下载:http://www.silabs.com/Support%20Documents/Softwar
5、e/BRD4160A-A02-pkg.zip挑几个重要部分看看,先看2.4GHz的RF部分:因为集成了巴伦,RF部分非常简洁.总共就是一个50欧姆的匹配滤波网络与陶瓷天线.下面是刚刚说的那个辅助MCU--EFM8SB10F8G:可以看出来传感器的电源使能,中断都是跟这个CPU接在一起的.EFM8在需要主CPU唤醒的时候通过I2C_INT_WAKE通知主CPU来处理数据.因为EFM8的运行功耗要远远低于EFR32,如此设计是为了尽可能降低功耗.但是令人纳闷的是,Silabs官方在这里标注了个SPIDevices不知道是什么意思,
6、个人理解是笔误.即使这两者通信比较类似也不应该混淆,因为网络标号明明说的是I2C.一个8MBit(1MByte)的SPIFlash(U3)挂在主MCU上,用于各种无线协议中存储非易失性数据用的.另外还有一个同型号Flash(U11)挂在调试MCU上是给调试功能使用的.跟传感器不同,这个Flash直接跟单片机的电源接在一起了.这是因为此型号本身是个超低功耗片子.不用的时候,可以用软件将其置于深睡眠的状态,此时它只需要0.1uA的电流.所以就不用单独为其做电源控制了.这是MEMSMicrophone的电路:两级运放,第一级进行32
7、.1dB的信号增益调理,第二级进行10KHz的一阶低通滤波.这个Mic属于模拟输出的MEMSMic,调理后的信号最后输出给无线SOC的ADC(12bit)输入端.Silabs提供的BSP中有测量声音强度的算法,将采样信号计算成环境噪音强度.原理图其他部分没有特别的地方,这个板子的电源设计的很精巧,每一路的电源都是单独控制的,值得搞低功耗设计的工程师可以借鉴参考一下.3.官方Demo下载与功能体验ThunderSense官方的APP有iOS,Android两个版本,下载地址:苹果应用Anroid应用(在GooglePlay中)苹
8、果用户直接下载体验就是了.但是国内的用Android手机的同学如果不能访问GooglePlay的话(除非买了VPN),就需要自己编译一下Android的APP了,APP的代码在此:https://github.com/SiliconLabs/thunderboard-andr
