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Si24R1是一顆由無(wú)錫中科微專為低功耗無(wú)線通信應(yīng)用場(chǎng)合設(shè)計(jì)的一顆自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的2.4G RF芯片。目前主要針對(duì)低功耗的校訊通、2.4G停車場(chǎng)、智能家居、無(wú)線音頻等領(lǐng)域。
當(dāng)然,這顆芯片進(jìn)入大眾的視野是與友商的NRF24L01P芯片兼容通信。從而被打上了國(guó)產(chǎn)NRF24L01P的標(biāo)簽,更有甚者居然磨掉芯片原本的SI24R1的LOGO打成NRF24L01P,給很多客戶產(chǎn)生了很多不必要的損失。大家定向的理解,國(guó)產(chǎn)的東西總是會(huì)比國(guó)外進(jìn)口的相差到哪里哪里,如此云云。其實(shí),在很多客戶在使用Si24R1的時(shí)候,通過(guò)一定的控制與設(shè)計(jì),是可以發(fā)揮Si24R1自己獨(dú)特的特***的。
不同的芯片設(shè)計(jì)需要不同的射頻布線以及MCU的控制,那么我下面要分享幾點(diǎn)自己所知道的一些問(wèn)題以及解決辦法:
1.進(jìn)入低功耗(關(guān)斷)模式后,功耗可能還在1mA左右,正常應(yīng)該在1.5uA左右。
解決辦法:由于芯片采用CMOS工藝,當(dāng)芯片處于關(guān)斷模式時(shí),芯片的數(shù)字輸入引腳,CE,CSN,SCK,MOSI,必須為低電平,即關(guān)斷模式下,和上述四路輸入引腳相連的MCU的輸出必須為低電平,不能為高阻狀態(tài)或高電平。否則由于輸入端累積電荷,會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電路不能關(guān)斷,而使得功耗增加。
2.當(dāng)使用Si24R1號(hào)稱7dbm的發(fā)射功率的時(shí)候,距離好像沒(méi)有增加太多,而且無(wú)線音頻客戶覺(jué)得會(huì)有很大的噪聲。
解決辦法:
一、友商的nRF24L01+不要求芯片底部的金屬焊盤(pán)接地,Si24R1規(guī)格書(shū)上也沒(méi)要求接地,這是因?yàn)榘l(fā)射功率較低只有0dbm的情況,當(dāng)芯片發(fā)射功率大于0dbm以后,芯片底部的金屬焊盤(pán)會(huì)有很多白噪聲耦合到地,而nRF24L01+的參考設(shè)計(jì)金屬PAD下面有走3.3V的電源線,如果使用Si24R1 7dbm的發(fā)射功率,沒(méi)有將底部的3.3V走線移除的話,那些噪聲會(huì)干擾到電源,從而會(huì)增加通信的丟包率以及通信距離。有一些網(wǎng)友在網(wǎng)上提出,使用Si24R1替換NRF24L01P電源處需要多加一個(gè)大電容去濾波,這種做法是在一定的設(shè)計(jì)上是可行的,但是還是有一些朋友的問(wèn)題沒(méi)有解決。故,為達(dá)到更好的性能,特別是發(fā)射較大功率時(shí),建議用戶芯片底部PAD全部接地,將3.3V走線重新布線。
二、無(wú)線音頻客戶做到第一點(diǎn)后還無(wú)法解決有噪聲的問(wèn)題,需要考慮這個(gè)噪聲的來(lái)源,電源的純凈度,因?yàn)镾I24R1相比對(duì)電源更加敏感一些,用戶可以通過(guò)走線順序來(lái)改進(jìn)。本來(lái)電源的走線順序?yàn)長(zhǎng)DO-MCU-ADC-RF,整個(gè)流程設(shè)計(jì)下來(lái),走線方便也符合流程,但是這樣的設(shè)計(jì)弊端就是整個(gè)MCU與ADC轉(zhuǎn)換(實(shí)際噪聲maker)的噪聲全部串?dāng)_到RF的電源中,從而影響無(wú)線通信。故,用戶可以更改電源走線設(shè)計(jì),LDO出來(lái)后分兩路,一路給到RF,一路給到MCU+ADC。
3.用戶一直在使用nRF24L01P,替換成Si24R1后發(fā)現(xiàn)功耗突然大了許多。
解決辦法:對(duì)于已經(jīng)使用nRF24L01+的用戶,通常用戶會(huì)將發(fā)射功率配置在0dbm,而此時(shí)的寄存器配置對(duì)于Si24R1來(lái)說(shuō),此時(shí)的發(fā)射功率是4dbm,此時(shí)消耗電流為16mA,比0dbm配置消耗的電流要大4-5mA,當(dāng)系統(tǒng)采用紐扣電池供電時(shí),需要注意這個(gè)問(wèn)題。如果不需要大的發(fā)射功率請(qǐng)將發(fā)射功率的配置調(diào)整到小功率模式,具體配置,參考芯片手冊(cè)(可配置為100模式,1dbm發(fā)射功率模式)。Si24R1的最大功率是7dbm,
超低關(guān)斷功耗:< 0.7 uA
超低待機(jī)功耗:< 15 uA
發(fā)射電流(2Mbps):<12 mA(0dBm)
最高發(fā)射功率:7dBm (25mA)
接收靈敏度:<-96dBm 250kbps
SI24R1(7dbm, 關(guān)斷功耗700nA) 與01P功耗差不多,穩(wěn)定性好功率高,距離更遠(yuǎn)。
SI24R1 與01P 兼容:
1. SI2R1 接收電流比01P大0.5mA,實(shí)際系統(tǒng)工作中,芯片絕大部分時(shí)間處于Shutdown和Standby狀態(tài)下。所以,我們總的平均電流比NORDIC的小。
2. SI24R1芯片支持更大功率輸出7dbm,NORDIC只有0dbm.
靈敏度對(duì)比:
NORDIC SI24R1
2Mbbs -82dbm -83dbm
1M -85dbm -87dbm
250K -94dbm -96db
3. 定位孔SI24R1與01P的不同,左邊第一腳為第一腳。
兼容性
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折疊NRF24L01+nRF24L01+是工作在2.4GHz的國(guó)際通用ISM免申請(qǐng)頻段GFSK調(diào)制的無(wú)線數(shù)傳芯片。最高發(fā)射功率0dBm,接收靈敏度為-85dBm,支持125個(gè)通訊頻率。使用增強(qiáng)型的 Enhanced ShockBurst?傳輸模式,支持6個(gè)數(shù)據(jù)通道(共用FIFO)。支持250K,1Mbps和2Mbps的空中數(shù)據(jù)傳輸速率。使用SPI接口與MCU完成數(shù)據(jù)通訊與通訊控制等功能。是目前主流的2.4G無(wú)線射頻芯片。折疊Si24R1Si24R1,它與NORDIC的NRF24L01+是完全兼容的(SPI的操作時(shí)序,寄存器定義,工作狀態(tài)圖),可以相互通信,支持NRF24L01+的所有通信功能。Si24R 完全PIN 對(duì) PIN替換NORDIC的NRF24L01+ ,只要在原來(lái)焊NRF24L01+的位置上焊上Si24R1,就可以正常通信,而且SI24R1可以和NRF24L01+,nRF2401A等產(chǎn)品相互通信,最大功率可以做到+7dBm。
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