TYZS11 模组规格书

TYZS11是由涂鸦智能开发的一款低功耗嵌入式Zigbee模组。它由一颗高集成度的无线射频处理器芯片EFR32MG13P732F512GM48和少量外围器件构成，内嵌低功耗的32位ARM Cortex-M4内核，512KByte 闪存程序存储器，64KB RAM数据存储器 和丰富的外设资源。

产品概述

TYZS11 是一个能开发 Zigbee 应用的silicon平台模组，硬件内置 PA 和 DC-DC，软件上提供完整的 Zigbee 基础API。用户可以基于这些开发满足自己需求的嵌入式 Zigbee 产品。

TYZS11 功能原理图如图 1 所示：

图 1 TYZS11 功能原理图

特点

• 内置低功耗  32  位 ARM Cortex-M4  处理器，带有  DSP  指令和浮点单元可以兼作应用处理器
• 主频支持 40MHz
• 宽工作电压：1.8V-3.8V
• 外设：12×GPIOs, 1×UART, 1×ADC
• Zigbee 工作特性
• 支持 802.15.4 MAC/PHY
• 工作信道 11 - 26 @2.400-2.483GHz，空口速率 250Kbps
• 内置 DC-DC 电路，有利于最大程度提高电源效率
• 最大+19dBm  的输出功率
• 63uA/MHz 运行时功耗；14uA 休眠电流
• 铜柱天线  / PCB 印制天线
• 工作温度：-40℃ to 85℃
• 支持硬件加密，支持 AES 128/256

主要应用领域

• 智能楼宇
• 智慧家居/家电
• 智能插座、智慧照明
• 工业无线控制
• 健康和测量
• 资产追踪

模组接口

尺寸封装

TYZS11 共有 3 排引脚，引脚间距为 1.0mm。

TYZS11 尺寸大小：15.3±0.35mm (W)×22±0.35mm (L) ×2.0±0.15mm (H) 。TYZS11 尺寸图如图所示：

引脚定义

接口引脚定义如表 1 所示：

表 1 TYZS11 接口引脚排列说明

模组引脚序列号	符号	IO 类型	功能
1，2，11， 12，13，17，	GND	P	模组的参考地。
19，22，27
3	GPIO3	I/O	对应 IC 的 PD15 管脚，做 GPIO 口使用。
4	PF3	I/O	IC 的 PF3 管脚，做 GPIO 口使用。
5	SWCLK	I/O	JLINK SWCLK 烧录管脚。 正常应用程序中可做 GPIO 使用。
6	SWDIO	I/O	JLINK SWDIO 烧录管脚。正常应用程序中可做 GPIO 使用。
7	ADC	AI	ADC 端口（1），对应 IC 的 PB11 管脚，12 位精度的 SAR 模拟数字转换器
8，18	3.3V	P	模组的电源供电引脚（典型供电电压：3.3V）
9	SWO	I/O	对应 IC 的 PF2 管脚，做 GPIO 使用；使用 JLINK 通信状态下可以作为输出管脚。
10	PF6	I/O	对应 IC 的 PF6 管脚，做 GPIO 口使用。
14	UART_T XD	O	对应 IC 的 PA0 管脚，UART0_TXD 通信口
15	UART_R XD	I	对应 IC 的 PA1 管脚，UART0_RXD 通信口
16	PD14	I/O	对应 IC 的 PD14 管脚，做 GPIO 口使用。
20	PWM3	I/O	对应 IC 的 PF4 管脚，灯驱动口；可配成 GPIO 口使用。
21	PWM2	I/O	对应 IC 的 PA2，灯驱动口；可配成 GPIO 口使用
23	nRST	I	硬件复位引脚，低电平时芯片被复位住；模组自带上电复位，用户视实际情形可不用该管脚
24	GPIO2	I/O	对应 IC PA5 管脚，可做 GPIO 口使用。
25	GPIO0	I/O	对应 IC PA3 管脚，可做 GPIO 口使用。
26	PWM1	I/O	对应 IC PF5 管脚，灯驱动口；可配成 GPIO 口使用。

说明：P 表示电源引脚，I/O 表示输入输出引脚，AI 表示模拟输入引脚。

nRST 只是模组硬件复位引脚，不能清除 Zigbee 配网信息。

(1) : 该引脚只可作 ADC 口，不可用作普通 IO 口，不使用时，需悬空处理。作为 ADC 输入口时，输入电压范围限定为 0~AVDD，可由软件配置。

测试点定义

测试引脚定义如表 2 所示：

表 2 TYZS11  测试引脚排列说明

引脚序号	符号	IO 类型	功能
-	-	I	用于模组生产测试

说明：测试引脚不推荐使用。

电气参数

绝对电气参数

表 3 绝对参数

参数	描述	最小值	最大值	单位
Ts	存储温度	-50	150	℃
VCC	供电电压	-0.3	3.8	V
静电释放电压（人体模型）	TAMB-25℃	-	2.5	KV
静电释放电压（机器模型）	TAMB-25℃	-	0.5	KV

工作条件

表 4   正常工作条件

参数	描述	最小值	典型值	最大值	单位
Ta	工作温度	-40	-	85	℃
VCC	工作电压	1.8	3.3	3.8	V
VIL	IO 低电平输入	-0.3	-	VCC*0.25	V
VIH	IO 高电平输入	VCC*0.75	-	VCC	V
VOL	IO 低电平输出	-	-	VCC*0.1	V
VoH	IO 高电平输出	VCC*0.8	-	VCC	V
Imax	IO 驱动电流	-	-	12	mA

Zigbee 发射功耗

表 5 TX 连续发送时功耗

符号	速率	发射功率	典型值	单位
IRF	250Kbps	+19dBm	120	mA
IRF	250Kbps	+13dBm	50	mA
IRF	250Kbps	+10dBm	32	mA
IRF	250Kbps	+4dBm	17	mA
IRF	250Kbps	+1dBm	11.8	mA

备注：上述数据测试时,连续发数即 duty cycle=100%。

Zigbee 接收功耗

表 6 RX 连续接收时功耗

符号	速率	典型值	单位
IRF	250Kbps	8	mA

备注：在 UART 处于 active 状态时，接收电流为  14mA。

工作模式下功耗

表 7 TYZS11  工作电流

工作模式	工作状态，Ta=25℃	平均值(典型值)	最大值	单位
快连配网状态	模组处于快连配网状态	10	40	mA
网络连接状态	模组处于联网工作状态	3	5	mA
深度睡眠模式	深度睡眠模式，保留 64KB Flash	3.5	6	uA
EM2低功耗模式	低功耗EM2，保留 64KB Flash	5	-	uA

射频特性

基本射频特性

表 8   射频基本特性

参数项	详细说明
工作频率	2.400~2.484GHz
物理层标准	IEEE 802.15.4
数据传输速率	250Kbps
天线类型	外置铜柱弹簧天线 / PCB 板载天线
视距传输距离	>120m

Zigbee 输出性能

表 9 TX  连续发送性能

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
最大输出功率	-	+19	-	dBm
最小输出功率	-	-30	-	dBm
输出功率调节步进	-	0.5	1	dB
频率误差	-15	-	+15	ppm
输出频谱临道抑制度		-31		dBc

备注：最大输出功率可达+19dBm,常规使用下功率输出可以调节，大功率输出可用于极端复杂环境下的覆盖传输，例如嵌入到墙体的或者外壳为金属的模组。

Zigbee 接收灵敏度

表 10 RX  灵敏度

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
PER<10%，RX 灵敏度，250Kbps@OQPSK	-	-101	-	dBm

天线信息

天线类型

默认 PCB 印制天线。同时可通过接头连接外置铜柱弹簧天线，用于复杂安装环境中的无线扩展覆盖。

降低天线干扰

在 Zigbee 模组上使用铜柱天线时，为确保无线性能的最优，建议模组天线部分和其他金属件的距离至少在 15mm 以上。建议转接板对应天线区域镂空处理效果最佳。

用户 PCB 板在天线区域周边勿走线和勿覆铜，以免影响天线辐射性能。在 Zigbee 模组上使用铜柱天线时，为确保无线性能的最优，建议模组天线部分和其他金属件的距离至少在 15mm 以上。建议转接板对应天线区域镂空处理效果最佳。

用户 PCB 板在天线区域周边勿走线和勿覆铜，以免影响天线辐射性能。

封装信息及生产指导

机械尺寸

PCB 推荐封装

原理图Symbol对应图纸如下：

推荐封装示意图：

生产指南

1. 涂鸦出厂的贴片封装模组建议使用SMT机器贴片，拆开包装后建议在24小时内完成焊接，如果拆封后未使用完建议放置在湿度不超过10%RH的干燥柜内，或重新进行真空包装并记录暴露时间，总暴露时间不超过168小时。
   • SMT贴片所需仪器或设备：
     • 贴片机
     • SPI
     • 回流焊
     • 炉温测试仪
     • AOI
   • 烘烤所需仪器或设备：
     • 柜式烘烤箱
     • 防静电耐高温托盘
     • 防静电耐高温手套
2. 涂鸦出厂的模组存储条件如下：

   • 防潮袋必须储存在温度＜40℃、湿度＜90%RH的环境中

   • 干燥包装的产品，保质期为从包装密封之日起12个月的时间

   • 密封包装内装有湿度指示卡：

     

3. 涂鸦出厂的模组当出现可能受潮的情况下需要进行烘烤：
   • 拆封前发现真空包装袋破损
   • 拆封后发现包装袋内没有湿度指示卡
   • 拆封后如果湿度指示卡读取到10%及以上色环变为粉色
   • 拆封后总暴露时间超过168小时
   • 从首次密封包装之日起超过12个月
4. 烘烤参数如下：
   • 烘烤温度：卷盘包装60℃，湿度小于等于5%RH；托盘包装125℃，湿度小于等于5%RH（耐高温托盘非吸塑盒拖盘）
   • 烘烤时间：卷盘包装48小时；托盘包装12小时
   • 报警温度设定：卷盘包装65℃；托盘包装135℃
   • 自然条件下冷却到36℃以下后，即可进行生产
   • 若烘烤后暴露时间大于168小时没有使用完，请再次进行烘烤
   • 如果暴露时间超过168小时未经过烘烤，不建议使用回流焊接工艺焊接此批次模组，因模组为3级湿敏器件超过允许的暴露时间产品可能受潮，进行高温焊接时可能会导致器件失效或焊接不良
5. 在整个生产过程中请对模组进行静电放电（ESD）保护。
6. 为了确保产品合格率，建议使用SPI和AOI测试设备来监控锡膏印刷和贴装品质。

推荐炉温曲线

请根据回流焊曲线图进行 SMT 贴片，峰值温度 245℃。以 SAC305 合金焊膏为例，回流焊温度曲线如下图所示：

曲线图示图标说明：

• A：温度轴

• B：时间轴

• C：合金液相线温度：217-220℃

• D：升温斜率：1-3℃/s

• E：恒温时间：60-120s，恒温温度：150-200℃

• F：液相线以上时间：50-70s

• G：峰值温度：235-245℃

• H：降温斜率：1-4℃/s

  说明：以上推荐曲线以 SAC305 合金焊膏为例。其他合金焊膏请按焊膏规格书推荐炉温曲线设置。

存储条件

模组MOQ与包装信息

产品型号	MOQ（pcs）	出货包装方式	每个卷盘存放模组数	每箱包装卷盘数
TYZS11	6400	载带卷盘	1600	4