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TYZS5 模组规格书

更新时间:2022-07-29 09:29:35下载pdf

TYZS5 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

TYZS5 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:2.2V-3.8V
  • 外设:6×GPIOs(JLINK 数据口可以配成 GPIO,这样就有额外两个), 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
    • 63μA/MHz 运行时功耗,3.5μA 休眠电流
    • 内置板载 PCB 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

更新记录

更新日期 更新内容 更新后版本
2018.5.22 新建文档 V1.0.0
2018.12.10 更新产测模式下串口;用户串口对接说明等 V1.0.1
2019.7.23 更新功耗;存储条件;焊接温度曲线等 V2.0.0
2019.12.19 添加平台免开发I/O管脚说明 V2.0.1
2021.3.4 更新模组生产指南 V2.0.2
2021.6.2 更新模组MOQ信息 V2.0.3
2021.12.9 优化了湿度指示卡格式 V2.0.4
2022.07.29 更新烘烤参数 V2.0.5

模组接口

尺寸封装

TYZS5 共有 2 排引脚,引脚间距为 2mm,共计 14 个对外 pin。

TYZS5 尺寸大小:14.8±0.35mm (W)×20.4±0.35mm (L) × 2.0±0.15 mm (H),TYZS5 尺寸图如下图:
TYZS5 模组规格书

TYZS5 模组规格书

TYZS5 的 pin 脚序号示意如下:
TYZS5 模组规格书

引脚定义

接口引脚定义如表 1 所示:

引脚序号 符号 IO 类型 功能
1 PWM1 I/O 做灯驱动口/GPIO 使用,对应内部 IC 的 PA4。对应平台免开发 GPIO11。
2 PWM2 I/O 做灯驱动口/GPIO 使用,对应内部 IC 的 PA3。对应平台免开发GPIO12。
3 UART-TX I/O UART-TX 串口发射,也可做普通 GPIO 使用,对应内部 IC 的 PA0 引脚。对应平台免开发 GPIO16。
4 UART-RX I/O UART-RX 串口接收,也可做普通 GPIO 使用,对应内部 IC 的 PA1 引脚。对应平台免开发 GPIO17。
5 VCC P 模组的电源供电引脚(典型供电电压:3.3V)
6 ADC AI ADC1 ,12 位精度的 SAR 模拟数字转换器。对应 IC PD15,对应平台免开发 GPIO5。
7 GND P 模组的参考地。
0 SWDIO I/O JLINK SWDIO 烧录管脚。正常应用程序中可做 GPIO 使用,对应内部 IC 的 PF1 引脚。对应平台免开发 GPIO6。
00 SWCLK I/O JLINK SWCLK 烧录管脚。 正常应用程序中可做 GPIO 使用,对应内部 IC 的 PF0 引脚。对应平台免开发 GPIO7。
8 F_RXD I/O F_RXD,产测模式下作串口接收。也可配成普通的 GPIO 使用。对应 IC PF2,对应平台免开发 GPIO10。
9 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,用户视实际情况可不用该管脚.
10 VCC P 模组的电源供电引脚(典型供电电压:3.3V)。由于内部连接到 3.3V 网络,外部不需要处理。
11 F_TXD O F_TXD 产测模式下作串口发射,也可配置成普通 GPIO 口使用。对应 IC PF5,对应平台免开发 GPIO9。
12 GND P 模组的参考地,内部同 GND 连接,外部不需要处理。
  • 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。
  • 标注(1)的引脚: 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。

TYZS5 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
PWM1 UART_CTS PA4 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 PA3 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 模组的 pin4,该管脚接 MCU 的 UART_TX。
UART_TX UART_TX PA0 模组的 pin3,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。

测试点定义

本模组无外漏的测试点。

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 -40 - 85 °C
VCC 工作电压 2.2 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 118 mA
IRF 250Kbps +10dBm 32 mA
IRF 250Kbps +4dBm 17 mA
IRF 250Kbps +1dBm 11.8 mA

上述数据测试时,连续发数即 duty cycle=100%。

Zigbee 接收功耗

符号 速率 典型值 单位
IRF 250Kbps 8 mA

工作模式下功耗

工作模式 工作状态,Ta=25℃ 平均值 最大值(典型值) 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 RAM 3.5 5 μA

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 PCB 天线
视距传输距离 >100m

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

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

默认 PCB 板载天线接入。

降低天线干扰

在 Zigbee 模组上使用 PCB 板载天线时,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。

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。建议天线区域的转接板镂空处理。模组的 PCB 板载天线区域请参考下图 4 TYZS5机械尺寸图

封装信息及生产指导

机械尺寸

TYZS5 模组规格书

PCB 推荐封装

TYZS5 模组规格书

原理图引脚接线图如下:

TYZS5 模组规格书

  • Pin3 / Pin4 默认做 I2C 通信或者 GPIO 使用,也可通过软件配置成 UART 通信口。
  • Pin0/Pin00 是 JLINK 烧录接口,程序烧录完成后,在应用程序中也可做普通 I/O 口使用。
  • Pin8/Pin11 默认配置是 UART 通信口。

TYZS5 模组规格书

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°C、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:
      TYZS5 模组规格书
  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 40℃,小于等于 5%RH。托盘包装 125℃,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 168 小时,托盘包装 12 小时。
    • 报警温度设定:卷盘包装 50℃,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,不建议使用波峰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很可能受潮,进行高温焊接时可能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:

TYZS5 模组规格书

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

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

TYZS5 模组规格书

模组 MOQ 与包装信息

产品型号 MOQ(pcs) 出货包装方式 出货包装方式 每箱包装卷盘数
TYZS5 6000 载带卷盘 1500 4

附录:声明

FCC Caution: Any changes or modifications not expressly approved by the party responsible for compliance could void the user’s authority to operate this equipment.

This device complies with Part 15 of the FCC Rules.Operation is subject to the following two conditions: (1) This device may not cause harmful interference, and (2) this device must accept any interference received, including interference that may cause undesired operation.

Note: This equipment has been tested and found to comply with the limits for a Class B digital device, pursuant to part 15 of the FCC Rules.These limits are designed to provide reasonable protection against harmful interference in a residential installation. This equipment generates, uses and can radiate radio frequency energy and, if not installed and used in accordance with the instructions, may cause harmful interference to radio communications. However, there is no guarantee that interference will not occur in a particular installation. If this equipment does cause harmful interference to radio or television reception, which can be determined by turning the equipment off and on, the user is encouraged to try to correct the interference by one or more of the following measures:

  • Reorient or relocate the receiving antenna.
  • Increase the separation between the equipment and receiver.
  • Connect the equipment into an outlet on a circuit different from that to which the receiver is connected.
  • Consult the dealer or an experienced radio/TV technician for help.

Radiation Exposure Statement

This equipment complies with FCC radiation exposure limits set forth for an uncontrolled rolled environment. This equipment should be installed and operated with minimum distance 20cm between the radiator and your body.

Important Note

This radio module must not installed to co-locate and operating simultaneously with other radios in host system except in accordance with FCC multi-transmitter product procedures. Additional testing and equipment authorization may be required to operating simultaneously with other radio.

The availability of some specific channels and/or operational frequency bands are country dependent and are firmware programmed at the factory to match the intended destination. The firmware setting is not accessible by the end user.

The host product manufacturer is responsible for compliance to any other FCC rules that apply to the host not covered by the modular transmitter grant of certification. The final host product still requires Part 15 Subpart B compliance testing with the modular transmitter installed.

The end user manual shall include all required regulatory information/warning as shown in this manual, including: This product must be installed and operated with a minimum distance of 20 cm between the radiator and user body.

The RF module is considered as a limited modular transmitter according to FCC rules.Even though the RF module get a FCC ID, the host product manufacturer can not use the FCC ID on the final product directly.In these circumstances, the host product manufacturer integrator will be responsible for re-evaluating the end product (including the transmitter) and obtaining the FCC authorization by a Class II permissive change application or a new application.

Declaration of Conformity European notice

TYZS5 模组规格书

Hereby, Hangzhou Tuya Information Technology Co., Ltd declares that this module product is in compliance with essential requirements and other relevant provisions of Directive 2014/53/EU,2011/65/EU.A copy of the Declaration of conformity can be found at https://www.tuya.com

TYZS5 模组规格书

This product must not be disposed of as normal household waste, in accordance with EU directive for waste electrical and electronic equipment (WEEE- 2012/19/EU). Instead,it should be disposed of by returning it to the point of sale, or to a municipal recycling collection point.

The device could be used with a separation distance of 20cm to the human body.