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IoT开发利器—Silicon Labs ThunderSense评测

SiliconLabs   Thunder   蓝牙   传感器   BLE4.2   ZigBee   Thread   
  • 作者:ZhanZR
  • 来源:21ic
  • [导读]
  • Thunder Sense是Silicon Labs推出的一款针对物联网应用的开发板,Thunder Sense与ST的SensorTile、TI的SensorTag等套件定位大致相当,都是一个多传感器的IoT节点方案。除了低功耗的特点之外,Thunder Sense的板载ZigBee和Thread连接方式是其一大特色。

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:

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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),一个小卡片式的使用说明.

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近距离看看ThunderSense板子的正反两面:

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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

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ThunderSense板子的整体Block:

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下看看主要的板上资源:

EFM GG330F1024

Cortex M3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.

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因为这个只是调试器,这里不对它多做介绍.

EFR32 MG1P132G

Cortex M4核的无线SOC芯片,这是板子上的主角.下面看看功能Block:

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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:

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· 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

· 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.

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整个ThunderSense板子的原理图在这个连接下载:

http://www.silabs.com/Support%20Documents/Software/BRD4160A-A02-pkg.zip

挑几个重要部分看看,先看2.4GHz的RF部分:

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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:

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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SPI Devices不知道是什么意思,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.

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