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  • 信驰达CC2340系列低功耗蓝牙模块选型指南

  • 2023-10-16 15:49:24 阅读量:1001
信驰达发布基于TI最新一代芯片研发的CC2340系列低功耗蓝牙模块后,您可能需要了解该系列模块之间有何差异,对您的项目来说,哪个模块最匹配且最有竞争力?本篇我们将对信驰达科技CC2340家族无线模块作对比分析,希望可以帮您在项目中选择最适合的蓝牙模块。


  


图1 信驰达CC2340系列蓝牙模块


CC2340系列蓝牙模块有哪些共同点?


在对比分析CC2340模块不同点之前,首先您需要了解他们的相同之处。


48MHz Arm Cortex-M0+ 处理器

信驰达CC2340无线模块是基于CC2340R5或CC2340R2芯片设计的,搭载高达48MHz 的Arm Cortex-M0+ 处理器。该处理器可以为医疗设备、资产跟踪、电子货架标签(ESL)以及工业应用提供高性能、低成本、低功耗的最佳无线模块解决方案,同时还提供卓越的计算性能和出色的中断响应系统。


丰富的内存和Flash资源

信驰达CC2340R5蓝牙模块系列拥有多种封装形式。目前已上市的5款无线模块RF-BM-2340B1、RF-BM-2340B1I、RF-BM-2340A2、RF-BM-2340A2I和RF-BM-2340C2是基于5x5 (QFN40)和4x4(QFN24)封装,提供高达512 KB的系统可编程Flash、和足以用于引导加载程序和驱动程序的12 KB ROM,以及36 KB的超低泄漏RAM (SRAM)。后续将推出的CC2340R2无线模块拥有256 KB Flash和片上28 KB SRAM。


多协议可配置

CC2340系列无线模块提供高度集成的无线连接通信,支持低功耗蓝牙5.3、ZigBee、SimpleLink TI 15.4 堆栈和专有 2.4 GHz 协议,属于多协议可配置模块,即在同一时间只能运行一种协议。凭借具有竞争力的价格,丰富的资源,以及多协议能力,CC2340无线模块将成为您在智能家居(蓝牙网状网络、ZigBee节点)、室内定位、电子售货网点等领域的最佳选择之一。


高性能射频性能
CC2340R5和CC2340R2模块的发射功率高达+8 dBm,大大扩展了RF性能和连接范围。 802.15.4 (2.4 GHz) 1 Mbps 的接收灵敏度为 -98 dBm,BLE 1 Mb/s 的接收灵敏度为 -96 dBm,BLE Coded PHY 125 kbps 的接收灵敏度为 -102 dBm。

此外,CC2340系列模块集成了射频巴伦(Balun),使外部元件的设计更简化。该模块具有工业级运行温度范围从-40度至85度,保证了在复杂场景下传输高质量的无线信号。即将推出的CC2340R5-Q1版本将支持最高+125度的工作温度和AEC-Q100车规认证,为CC2340系列模块在汽车应用中创造更多可能性。


支持蓝牙5.3并向下兼容多种特性

CC2340无线模块均提供超低功耗 2.4 GHz 无线电收发器,支持多种调制方式。射频内核兼容低功耗蓝牙5.3,包括高速 2 Mbps (2M PHY) 和远距离PHY (Coded PHY)。如果您的项目是室内定位、测距或跟踪类应用,信驰达CC2340蓝牙模块也可满足您的要求,因为它们支持AoA/AoD。


支持串口转蓝牙透传协议
信驰达科技针对CC2340模块开发了蓝牙5.0串口透传固件、支持单主、单从、主从一体和Beacon模式。单主模式下模块可以集成到产品中和从机实现蓝牙通信;单从模式下客户可以直接在产品主控MCU上外接蓝牙模块实现产品智能化升级;主从一体模式下模块作为主设备可同时连接3个从设备,并且可以同时作为从设备被另一个主设备连接;Beacon模式下模块可以作为蓝牙信标对外广播,可以用在信息推送、资产管理、室内定位等应用场景。下面列出透传固件的特点。

1.支持单主模式、单从模式、主从一体模式和Beacon 模式;
2.多连接:单主模式下最多可同时连接 4 个从设备;主从一体模式下可同时连接 3 个从设备,并且可以作为从设备同时被另一个主设备连接;
3.默认 20 ms 连接间隔;
4.用户接口使用通用串口设计,全双工双向通讯,最低波特率支持 1200 bps,最高支持921600 bps;
5.支持 AT 指令软件复位模块;
6.获取 MAC 地址,支持 AT 指令修改 MAC 地址(要重新复位后生效);
7.支持 AT 指令调整蓝牙连接间隔,控制不同的转发速率(动态功耗调整);
8.支持 AT 指令调整发射功率、修改广播间隔、修改串口波特率、修改模块名等;
9.支持 AT 指令修改 Service UUID;
10.支持 AT 指令修改串口帧大小;
11.主机或者主从一体模式下,支持自定义选择接收和发送的 UUID 通道;
12.可通过 APP 或串口发送 AT 指令;
13.高速透传转发,30 KB/s 稳定传输(512000bps); 
14.支持修改物理层通讯速率:1M、2M 和 LE_CODED(125K&500K);
15.支持自定义广播数据,最长自定义长度 26 字节;
16.支持设置蓝牙配对绑定功能;

17.极低工作功耗,1000 ms广播间隔15.6 uA@ 0dBm ,休眠功耗1.25 uA(关闭看门狗后功耗会整体低 2 ~ 3 μA);


CC2340低功耗蓝牙模块之间有何不同?


虽然CC2340蓝牙模块在内核、Flash、RAM、支持协议、发射功率等方面相同,但不同型号CC2340 BLE模块在以下几个方面又有所不同。


射频输出方式

CC2340系列蓝牙模块提供多种射频输出方式,如PCB天线、半孔ANT射频引脚和IPEX连接器,以满足不同客户的天线需求。基于CC2340R5芯片的RF-BM-2340B1和RF-BM-2340A2蓝牙5.3模块采用高性能板载PCB天线,可直接使用以降低项目成本。RF-BM-2340B1I和RF-BM-2340A2I模块采用IPEX连接器,具备远距离传输特性和优良的信号指向性,适合需要追求远距离和优良指向性的应用。所有蓝牙模块都带有金属屏蔽罩用来增强抗干扰能力。

除了以上三种天线类型,RF-BM-2340C2蓝牙模块集成了高可靠性的陶瓷天线和半孔引脚。内嵌陶瓷天线使得模块尺寸紧凑,仅为8 x 8 mm。如果陶瓷天线的传输范围不能满足设计需求,可选择使用邮票半孔射频引脚方式自行引出天线。对于兼顾远距离和小尺寸的需求,RF-BM-2340C2模块是最佳选择。


通信距离

在相同的发射功率下,蓝牙模块的通信距离和天线形式密切相关,不同的天线设计会影响射频信号的覆盖范围。信驰达CC2340蓝牙模块支持1M PHY、2M PHY、LE Code PHY(蓝牙远距离125 kbps 和 500 kbps),CC2340的IEEE802.15.4 SDK目前尚未发布。模块的通信距离需要根据实际的应用和环境来确认,一般而言,PCB板载天线比陶瓷天线拥有更好的传输范围,而外置SMA天线比上述两者更优,如果您的设计需要实现远距离通信,请选择支持IPEX接口或邮票半孔的蓝牙模块,如RF-BM-2340B1I、RF-BM-2340A2I 和 RF-BM-2340C2。当然,我们可以根据您的需求帮助您选择合适的外置天线。关于各模块的理论通信距离,可参考以下参数表。


  

图2 信驰达CC2340系列低功耗蓝牙模块参数表


丰富的外设接口

基于不同的CC2340 SoC,信驰达CC2340系列模块提供GPIO数量不同,RF-BM-2340B1和RF-BM-2340B1I采用QFN40封装,提供24个GPIO,而RF-BM-2340A2、RF-BM-2340A2I和RF-BM-2340C2模块采用QFN24 封装提供10个GPIO。除此之外,模块都支持丰富的外设接口,如UART、SPI、I2C、ADC等。值得注意的是,CC2340的外设接口都是指向指定的IO。如果基于模块自主开发固件时,请参考具体模块的硬件手册。


尺寸及封装

信驰达发布的CC2340R5系列模块尺寸各异,且与我司TI CC2640系列蓝牙模块硬件和软件上部分兼容。RF-BM-2340Bx模块尺寸为22.5 x 15.55 x 2.1 mm;RF-BM-2340Ax 模块提供更小尺寸且引脚相互兼容,RF-BM-2340A2尺寸16.6 x 11.2 x 1.7 mm,硬件和软件上Pin to Pin兼容我司RF-BM-4044B2模块,RF-BM-2340A2I尺寸为15.2 x 11.2 x 1.7 mm,硬件和软件上Pin to Pin兼容我司RF-BM-4044B3模块;RF-BM-2340C2 模块尺寸最小为8 x 8 mm,硬件和软件上Pin to Pin兼容我司RF-BM-4044B4模块。无论您有什么样的尺寸需求,总会有一款模块能够满足。


信驰达CC2340系列低功耗蓝牙模块专为满足不同产品需求而设计,如果您需要内嵌蓝牙模块到您的产品中,请综合考虑以上因素选择合适的模块,以便缩短产品上市时间。


关于信驰达


深圳市信驰达科技有限公司(RF-star)是一家专注于物联网射频通信方案的高科技公司,车联网联盟(CCC)和ICCE会员,通过ISO9001体系认证。2010年成立之初即成为美国TI公司官方授权方案商,之后陆续得到Silicon Labs、Nordic、Realtek和ASR等海内外知名芯片企业的认可和支持。公司提供物联网无线模块和应用方案,包括BLE、Wi-Fi、UWB、Wi-SUN、LoRa、Zigbee、Thread、Matter等。
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7U12000E12UCG/无源晶振 0.282121
7U24000E09UCG/无源晶振 0.243693
TPS54560DDAR/DC-DC电源芯片 4.42
TPS54331DR/DC-DC电源芯片 0.7566
TPS5450DDAR/DC-DC电源芯片 2.75
TPS5430DDAR/DC-DC电源芯片 1.31
STM32G070RBT6/单片机(MCU/MPU/SOC) 4.6
LIS2DH12TR/姿态传感器/陀螺仪 1.6
ADXL355BEZ-RL7/姿态传感器/陀螺仪 353.09
AD7606BSTZ-RL/ADC/DAC-专用型 80.5
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