1.概述
1.1簡介
SUN-JN5169系列ZigBee無線模塊是我司基于NXP JN5169芯片開發(fā)的低功耗、高性能的ZigBee 模塊,它提供一個完整的基于 IEEE802.15.4 標(biāo)準(zhǔn) ISM 2.4 2.5GHz頻段的應(yīng)用集成方案。支FastZigBeeZNETJenNetIPZigBeePRORF4CE等協(xié)議,可快速應(yīng)用于工業(yè)控制、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、農(nóng)業(yè)控制、礦區(qū)人員定位、智能家居,智能遙控器等場合。
UN-JN5169系列ZigBee模塊,將完整的射頻收發(fā)電路集成在一個模塊上,將無線通訊產(chǎn)品復(fù)雜的通訊協(xié)議內(nèi)嵌在內(nèi)置的32biRISC高性能MCU中,化繁為簡,大幅簡化開?發(fā)過程,使得用戶產(chǎn)品更快的投入市場,增加用戶產(chǎn)品的競爭力,更好的把握住先機。
1.2產(chǎn)品外形
SUN-JN5169-PA-V1.0模塊外形規(guī)格參數(shù),如下示:尺寸(長×寬×高):29.4mmX15.9mm×2mm
SUN-JN5169-PA-V1.0正面圖:
SUN-JN5169-PA-V1.0背面圖:
1.3產(chǎn)品特性
SUN-JN5169-PA-V1模塊產(chǎn)品特性參數(shù),如下所示:
- 低功耗:由于節(jié)點經(jīng)常休眠,ZIGBEE比較省電。
- 低成本:每個節(jié)點價格不貴,巧妙地使用了免專利費的技術(shù)。
- 可靠:通過數(shù)據(jù)重傳,CSMA-CA,校驗以及自動的路由修復(fù)保證了ZIGBEE的無線通信是相對可靠的。
- 安全:可加密。
- 網(wǎng)絡(luò)容量大:實際CC2530組建的網(wǎng)絡(luò)基本能達(dá)到100個節(jié)點。
- 短時延:設(shè)備激活快,點播中的消息確認(rèn)是微秒級別。
- 近距離:單個節(jié)點通訊范圍一般是100米以內(nèi)。
- 自組織和自愈性:協(xié)調(diào)器自動建立網(wǎng)絡(luò),有節(jié)點故障時網(wǎng)絡(luò)可以自我修復(fù)。
產(chǎn)品特性參數(shù):
支持全球免許可ISM?2.4GHz?頻段:2405~2480MHz
最大發(fā)射功率:?10dBm(不帶PA),20dB(帶PA)最大室外無障礙通訊距離:?500m
最大室外無障礙組網(wǎng)距離:?100m
接收靈敏度:?-97dBm
工作溫度:?-40℃ ~?+?125℃
電源電壓:?+2.0V?~?+3.6V(推薦值+3.3/V)
待機電流:
無睡眠:10mA?(Route or Coordinator)
深度睡眠電流:0.12μA?(End?Device)
工作電流:
35mA(TX)
25mA(RX)
支持協(xié)議:ZigBee?HA/ZigBee?Light?Link
最大發(fā)射功率?10mW?,軟件多級可調(diào)
內(nèi)置?32?bit?高性能低功耗處理器
豐富的資源,?512?KB?FLASH?32KB?RAM
工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,支持?40?85?℃下?長時間使用
雙天線可選(?PCB/IPX?),用戶可根據(jù)自身需求選擇使用
1.4天線接口
內(nèi)置PCB天線;同時預(yù)留有可選的外接天線接口。
1.5?應(yīng)用場景
- 智能家居以及工業(yè)傳感器等;
- 安防系統(tǒng)、定位系統(tǒng);
- 無線遙控,無人機;
- 無線游戲遙控器;
- 醫(yī)療保健產(chǎn)品;
- 無線語音,無線耳機;
- 汽車行業(yè)應(yīng)用。
2.? 封裝尺寸
SUN-JN5169-PA-V1.0
尺寸(長×寬×高):29.4mmX15.9mm×2mm
3.基本操作
3.1?硬件設(shè)計
- 推薦使用直流穩(wěn)壓電源對該模塊進(jìn)行供電,電源紋波系數(shù)盡量小,模塊需可靠接地;
- 請注意電源正負(fù)極的正確連接,如反接可能會導(dǎo)致模塊永久性損壞;
- 請檢查供電電源,確保在推薦供電電壓之間,如超過最大值會造成模塊永久性損壞;
- 請檢查電源穩(wěn)定性,電壓不能大幅頻 繁波動;
- 在針對模塊設(shè)計供電電路時,往往推薦保留 30% 以上余量,有整機利于長期穩(wěn)定地工作;
- 模塊應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電源、變壓器、高頻走線等電磁干擾較大的部分;
- 高頻數(shù)字走線、高頻模擬走線、電源走線必須避開模塊下方,若實在需要經(jīng)過模塊下方,假設(shè)模塊焊接在 Top Layer,在模塊接觸部分的 Top Layer 鋪地銅(全部鋪銅并良好接地),必須靠近模塊數(shù)字部分并走線在 Bottom Layer
- 假設(shè)模塊焊接或放置在 Top Layer ,在 Bottom Layer 或者其他層隨意走線也是錯誤的,會在不同程度影響模塊的雜散以及接 收靈敏度
- 假設(shè)模塊周圍有存在較大電磁干擾的器件也會極大影響模塊的性能,跟據(jù)干擾的強度建議適 當(dāng)遠(yuǎn)離模塊,若情況允許可以做適當(dāng)?shù)母綦x與屏蔽
- 假設(shè)模塊周圍有存在較大電磁干擾的走線(高頻數(shù)字、高頻模擬、電源走線)也會極大影響模塊的性能,跟據(jù)干擾的強度建議適當(dāng)遠(yuǎn)離模塊,若情況允許可以做適當(dāng)?shù)母綦x與屏蔽
- 通信線若使用 5V 電平,必須串聯(lián) 1k 5.1k 電阻(不推薦,仍有損壞風(fēng)險)
- 盡量遠(yuǎn)離部分物理層亦為 2.4GHz 的 TTL 協(xié)議,例如:USB3.0
- 天線安裝結(jié)構(gòu)對模塊性能有較大影響,務(wù)必保證天線外露,最好垂直向上。 當(dāng)模塊安裝于機殼內(nèi)部時,可使用優(yōu)質(zhì)的天線延長線,將天線延伸至機殼外 部
- 天線切不可安裝于金屬 殼內(nèi)部,將導(dǎo)致傳輸距離極大削弱。
- 在Zigbee 模組上使用PCB 板載天線時,為確保ZIgbee 性能的最優(yōu)化,建議模組天線部分和其他金屬件距離至少在15mm 以上。用戶PCB 板在天線區(qū)域勿走線甚至覆銅,以免影響天線性能。
參考資料:
NXP?ZigBee?JN516x?硬件參考設(shè)計簡介-谷動谷力?(sunsili.com)
基于JN5169?Zigbee轉(zhuǎn)接板開發(fā)板介紹-谷動谷力?(sunsili.com)
下載應(yīng)用原理圖、PCB、?庫文件
SUN-JN5169-PA-V1.0?Zigbee模塊?原理圖?PCB?庫文件下載-谷動谷力?(sunsili.com)
3.2?軟件設(shè)計
開發(fā)說明請參閱:
NXP?Zigbee?JN516X?JN517x?JN518X?用vsCode?studio?環(huán)境開發(fā)編譯-谷動谷力?(sunsili.com)
【ZigBee?系列】NXP?JN516x?低功耗睡眠喚醒流程-谷動谷力?(sunsili.com)
【ZigBee?系列】|NXP-JN5169?ZigBee?3.0?開發(fā)環(huán)境搭建及編譯-谷動谷力?(sunsili.com)
更多開發(fā)說明參看合輯:
zigbee?-?合輯?-?谷動谷力?(sunsili.com)
4.? 常見問題
4.1??傳輸距離不理想
- 當(dāng)存在直線通信障礙時,通信距離會相應(yīng)的衰減
- 溫度、濕度,同頻干擾,會導(dǎo)致通信丟包率提高
- 地面吸收、反射無線電波,靠近地面測試效果較差
- 海水具有極強的吸收無線電波能力,故海邊測試效果差
- 天線附近有金屬物體,或放置于金屬殼內(nèi),信號衰減會非常嚴(yán)重
- 功率寄存器設(shè)置錯誤、空中速率設(shè)置過高(空中速率越高,距離越近)
- 室溫下電源低壓低于推薦值,電壓越低發(fā)功率越小
- 使用天線與模塊匹配程度較差或天線本身品質(zhì)問題。
4.2?模塊易損壞
- 請檢查供電電源,確保在推薦供電電壓之間,如超過最大值會造成模塊永久性損壞
- 請檢查電源穩(wěn)定性,電壓不能大幅頻繁波動
- 請 確保 安裝使用過程防靜電操作,高頻器件靜電敏感性
- 請確保 安裝使用過程濕度不宜過高,部分元件為濕度敏感器件
- 如果沒有特殊需求不建議在過高、過低溫度下使用。
4.3?誤碼率太高
- 附近有同頻信號干擾, 遠(yuǎn)離干擾源或者修改頻率、信道避開 干擾;
- 電源不理想也可能造成亂碼,務(wù)必保證電源的可靠性;
- 延長線、饋線品質(zhì)差或太長,也會造成誤碼率偏高 。