TYZS13 模组规格书

TYZS13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

TYZS13 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。

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：2.3V-3.8V

• 外设：22×GPIOs, 1×UART, 1×ADC,1xnRST

• 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；3.5uA休眠电流
  • 铜柱天线 / 预留Ipex接头可搭配高增益外置天线
  • 工作温度：-20℃ to 85℃
  • 支持硬件加密，支持AES 128/256

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

更新记录

更新日期	更新内容	更新后版本
2018-12-2	新建文档	V1.0.0
2019.7.23	更新功耗；添加存储条件说明	V2.0.0
2019.8.16	更新模组供电电压范围	V2.0.1
2019.9.5	更新模组尺寸图纸	V2.0.2
2019.12.21	更新模组尺寸标注	V2.0.3
2020.5.11	更新MOQ信息等	V2.0.4
2021.3.4	更新模组生产指南	V2.1.0
2022.12.8	更新主推天线型号信息	V2.1.1

模组接口

尺寸封装

• TYZS13共有3排引脚，引脚间距为1.27mm。

• TYZS13 尺寸大小：15 ±0.35mm (W)×18 ±0.35mm (L) ×2 ± 0.15mm (H)，单个pin脚的焊盘大小为1.5mm*0.7mm 。

TYZS13尺寸图如图所示：

引脚定义

引脚序号	符号	IO类型	功能
1	GND	P	模组的参考地。
2	PD13	I/O	做GPIO，对应IC的PD13（pin 22）
3	PD12	I/O	做GPIO，对应IC的PD12（pin 21）
4	PD11	I/O	做GPIO，对应IC的PD11（pin 20）
5	GPIO0	I/O	做GPIO口使用,对应IC的PA3（pin28）
6	GPIO2	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PA5（pin30）
7	GPIO3	I/O	做GPIO口使用,对应IC的PD15（pin24）
8	PC11	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PC11（pin48）
9	PC10	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PC10（pin47）
10	PB12	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PB12（pin32）
11	PF6	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PF6（pin7）
12	ADC	AI	ADC ，12位精度的SAR 模拟数字转换器,对应IC PB11管脚
13	PB15	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PB15（pin36）
14	PB13	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PB13（pin33）
15	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
16	TXD	O	UART0_TXD，对应IC的PA0管脚
17	RXD	I	UART0_RXD，对应IC的PA1管脚
18	SWCLK	I/O	JLINK SWCLK烧录管脚。对应IC的PF0管脚，正常应用程序中可做GPIO使用
19	SWDIO	I/O	JLINK SWDIO烧录管脚。对应IC的PF1管脚，正常应用程序中可做GPIO使用
20	PF3	I/O	做GPIO使用;对应IC的PF3（pin4）
21	PC7	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PC7（pin44）
22	PC8	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PC8（pin45）
23	PC9	I/O	做GPIO口使用，对应IC的PC9（pin46）
24	SWO	I/O	做GPIO使用/使用JLINK通信状态下可以作为输出管脚。做GPIO使用时，对应IC的PF2
25	PWM3	I/O	做GPIO使用对应IC的PF4； 灯驱动PWM口
26	PWM2	I/O	做GPIO使用对应IC的PA2； 灯驱动PWM口
27	PWM1	I/O	做GPIO使用对应IC的PF5； 灯驱动PWM口
28	GND	P	模组的参考地
29	3.3V	P	模组的电源供电引脚（典型供电电压： 3.3V）
30	3.3V	P	模组的电源供电引脚（典型供电电压： 3.3V）

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。

TYZS13做网关模组应用时，相应管脚接法定义如下：

模组丝印名称	对应网关功能管脚	对应内部IC引脚号	功能备注
PWM3	UART_CTS	PF4	用于网关上的协调器默认必须接硬件流控，波特率为115200；该管脚接MCU的UART_RTS.
PWM2	UART_RTS	PA2	用于网关上的协调器默认必须接硬件流控，波特率为115200；该管脚接MCU的UART_CTS.
UART_RX	UART_RX	PA1	该管脚接MCU的UART_TX.
UART_TX	UART_TX	PA0	该管脚接MCU的UART_RX.
nRST	nRST	RST	该管脚接MCU的GPIO口，且GPIO口默认为高电平
ADC	REQUEST	PB11	接MCU的STATE，PTA管脚需要放置1.5K下拉电阻
GPIO0	GRANT	PA3	接MCU的ACT，PTA管脚需要放置1.5K下拉电阻
SWO	PRIORITY	PF2	接MCU的PRI，PTA管脚需要放置1.5K下拉电阻

测试点定义

本模组无外露的特殊测试点。

电气参数

绝对电气参数

参数	描述	最小值	最大值	单位
Ts	存储温度	-50	150	°C
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

参数	描述	最小值	典型值	最大值	单位
Ta	工作温度	-20	-	85	°C
VCC	工作电压	2.3	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

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

说明：上述数据测试时, 连续发数即duty cycle=100%。

Zigbee接收功耗

符号	速率	发射功率	典型值
IRF	250Kbps	8	mA

说明：在UART处于active状态时，接收电流为14mA。

工作模式下功耗

工作模式	工作状态，Ta=25°C	平均值	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	1	23	mA
深度睡眠模式	深度睡眠模式，保留64KB Flash	3.5	5	uA

射频特性

基本射频特性

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	铜柱天线 / 带Ipex接头的外置天线
视距传输距离	>120m

Zigbee 输出性能

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

说明：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，例如嵌入到墙体的模组。

Zigbee 接收灵敏度

参数项	最小值	典型值	最大值	单位
PER<10%，RX灵敏度，250Kbps@OQPSK	-102	-101	-99	dBm

天线信息

天线类型

可搭配铜柱天线穿过通孔焊接接入。也可通过带Ipex接头的外置天线用于较复杂安装环境中的扩展覆盖。

IPEX座子的尺寸如下：

客户可以选择涂鸦库内的天线，例如：1.17.01.00219

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。

封装信息及生产指导

机械尺寸

PCB推荐封装

PCB封装示意图如下：

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
TYZS13	6400	载带卷盘	1600	4