ZS24-U 模组

更新时间:2023-04-07 02:23:16下载pdf

本文介绍了涂鸦 ZS24-U 模组在实现 MCU 串口通信开发时,您需要了解的相关信息。

模组介绍

ZS24-U 模组是由杭州涂鸦信息技术有限公司开发的一款 Zigbee 模组系列。它由一颗高集成度的无线射频处理器芯片 EFR32MG24 和少量外围器件构成,内置了 802.15.4 PHY/MAC 网络协议栈和丰富的库函数。

本文适用的 Zigbee 模组型号和电流电压情况如下所示:

型号 输入电压
(TYP)
连续发射平均电流
(250Kbps/+10dBm)
连续接收平均电流
(250Kbps)
深睡眠模式平均电流
ZS24-U 3.3V 20.6mA 7.9mA 3.54μA

更多详情,请参考 ZS24-U 模组规格书

MCU 通用串口协议

详情请参考 Zigbee 通用串口协议

模组与 MCU 串口通信

  • 模组与 3.3V MCU 配合处理模式示意图:

    ZS24-U 模组
  • 模组与 5V MCU 配合处理模式示意图:

    下图中,电平转换器可以通过双向电平转换芯片实现,也可通过 MOS 管或三极管电路实现。

    ZS24-U 模组

电平转换电路

  • NMOS 管转换电路参考图:

    本示例利用 NMOS 管和内嵌的体二极管实现数据的双向通信。

    ZS24-U 模组
  • NPN 三极管转换电路参考图:

    本示例利用 NPN 三极管实现数据的单向通信。

    ZS24-U 模组

设计说明

电源相关

  • 参考上表,建议您给模组 3.3V 的供电电流大于输入的最大电流值,且外部滤波电容总容量大于 10μF。
  • 模组电源引脚的滤波电容 C1 和 C2,需要尽量靠近电源引脚放置。
  • 因为模组和 MCU 有 I/O 口连接通信,所以不能对模组进行单独的断电操作。否则,可能引起电流通过 I/O 口回流到模组内部的电源管理系统,造成模组卡死。

引脚相关

  • 模组的复位引脚或使能引脚是硬件复位引脚,在模组内部已经配置弱上拉,不使用可做悬空处理。如果模组已经配过网,不能通过该引脚清除配网信息。
  • 模组的 SWS 引脚是烧录引脚,正常使用时,不推荐作为 GPIO 口使用。引脚可以悬空或加上拉电阻。
  • 其他未使用的引脚,都可做悬空处理。
  • 具体的引脚信息,请参考 ZS24-U 模组规格书

天线净空

  • 天线辐射方向外壳不可使用金属材质、或在塑料壳体表面使用含有金属成分的喷漆和镀层。天线周围避免使用金属螺丝、金属铆钉或其他金属器件影响天线的辐射。

  • 天线附近避免金属遮挡,如有同频信号干扰,需充分评估保证隔离度。

  • 顶盖到天线的距离会影响天线的性能,外壳距离天线越远,性能影响越小。

    ZS24-U 模组
  • 上下壳到天线的距离会影响天线的性能,外壳距离天线越远,性能影响越小。

    ZS24-U 模组
  • 模组尽量远离喇叭、电源开关、摄像头、HDMI、USB 等其他高速信号设备,避免引起干扰。

天线放置

  • 水平放置:模组建议放置在底板边缘,天线朝外。

    模组 GND 介面与底板 GND 介面平齐,并且充分连接。

    ZS24-U 模组
  • 嵌入放置:模组嵌入底板上,在底板上开槽。

    • 开槽深度要与模组 GND 介面齐平或更深一点。

    • 开槽宽度距离模组板边要间隔大于等于(≥)15mm。

      如果开槽宽度继续加宽,性能相应提高,但相较于上文的水平放置模式相对弱些。

      ZS24-U 模组
  • 垂直放置:模组垂直插入底板卡槽内,天线朝上,模组 GND 介面与底板 GND 介面充分连接。理想情况下,天线周围净空大于等于(≥)15mm。

    如果模组的 RF 天线是通过 ANT 引脚和底板(焊接模组的 PCB 板)走线、再连接到天线,您在设计底板时,需要对底板上的 RF 走线(模组 ANT 引脚引出)设置 50Ω 阻抗匹配。RF 走线包地,RF 走线的底层不要走线,有完整的平面网络。如果不是选用模组配套的天线,建议在底板的 RF 线上预留 π 型的匹配电路。