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基于NORDIC NRF51822QFAC/NRF52832QFAA主控芯片的智能手环单色/彩色屏方案

2018-04-08
类别:便携设备
eye 1249
文章创建人 拍明


应用领域:智能穿戴

方案类型:模块板卡

主控芯片:NORDIC

方案概述

可出公板PCBA,也可根据客户现有模具重新画板,定制更炫酷、更低成本、更灵活的方案

基于NORDIC NRF51822QFAC/NRF52832QFAA主控芯片的智能手环单色/彩色屏方案.png

产品功能:

● 0.96寸OLED显示屏,动态切换UI、动态图标

● 运动监测功能,支持自动识别静坐、行走、跑步状态

● 睡眠监测,识别入睡、醒来、深睡、浅睡

● 心率监测,支持静态、动态心率采集,并支持跑步自动开启心率采集功能

● 来电、消息提醒,支持拒听来电、多国语言字库

● 遥控拍照

● 无声闹钟,支持标签设置

● 久坐提醒

● 查找手机

● 防丢提醒

● 抬手亮屏

......

硬件参数:

● 主控芯片

NRF51822QFAC / NRF52832QFAA

● FLASH

256 KB/512 KB + 2 MB

256 KB/512 KB为内部FLASH,用于运行代码。2 MB为外部FLASH,用于存放历史数据、字库、空中升级交换区

● RAM

32 KB / 64 KB

● 显示屏

0.96/0.42/0.49寸单色OLED显示屏,可选白光或蓝光,目前白光为常规颜色,各厂家都会作一定的库存。

● Sensor

KX023/KX022/LIS3DH

可选,PCB预留焊盘,防止某一型号缺货,软件兼容

● 续航能力

10~15天,具体视所选电池容量,详细的手环功耗参考下图

蓝牙功耗,功耗越高,传输越快。

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整机功耗测试:

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心率传感器

PAH8002/AS7000/EM7028/HRS3300/HY1303

根据客户的性能、成本、结构要求,定制心率小板,并通过修改软件兼容不同版本的心率传感器。

基于NORDIC NRF51822QFAC/NRF52832QFAA主控芯片的智能手环单色/彩色屏方案.png

自主研发软、硬件方案

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完善的生产烧录、测试流程及相关工具:

自主研发的固件&字库下载工具,支持自动下载模式,加快生产进度。可根据客户要求对工具进行修改、定制。

基于NORDIC NRF51822QFAC/NRF52832QFAA主控芯片的智能手环单色/彩色屏方案.png

自动化测试工具,测试冶具增加高精度电流表头,进行功耗测试。

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nRF51822

nRF51822 是功能強大、高靈活性的多協議 SoC,非常適用於 Bluetooth® 低功耗和 2.4GHz 超低功耗無線應用。 nRF51822 根據配備 256kB flash + 16kB RAM 的 32 位元 ARM® Cortex™ M0 CPU 而建構。 嵌入式 2.4GHz 收發器支援藍牙低功耗及 2.4GHz 運作,其中 2.4GHz 模式與 Nordic Semiconductor 的 nRF24L 系列產品無線相容。

nRF51822 還具備豐富的類比和數位周邊產品,可以在無需 CPU 參與的情況下透過可程式化周邊介面 (PPI) 系統進行互動。 靈活的 31 針腳 GPIO 映射方案可使 I/O(例如序列介面、PWM 和正弦解調器)根據 PCB 需求指示映射到任何設備針腳。 這可在關於針腳位置與功能方面,達成完全的設計靈活性。

nRF51822 支援 S110 藍牙低功耗協定堆疊及 2.4GHz 協定堆疊(包括 Gazell),這兩種協定堆疊在 nRF518 軟體開發套件中均免費提供。nRF51822 需要單獨供電,如果供電範圍在 1.8-3.6V 之間,使用者可選擇使用晶片上的線性整流器,如果供電範圍在 2.1-3.6V 之間,可以選擇直流 1.8V 模式和晶片上的 DCDC 變壓器。DC-DC 變壓器的使用可在工作期間動態控制,並使 nRF51822 運行期間的射頻峰值電流低於 10 mA @ 3V 供電 (TX @ 0 dBm & RX)。

nRF51822 具有 6x6mm 48 針腳 QFN 封裝和 3.5x3.8mm 64 球形直接晶片構裝之晶圓級封裝 (WLCSP)。

nRF51822 提供 256k 或 128kB Flash 容量的不同版本。

FEATURES

單晶片, 高靈活性, 2.4GHz 多協定設備

32 位元 ARM Cortex M0 CPU 核心

256KB flash 16KB RAM

支援 S110 藍牙低功耗協定堆疊

S110 需要 80 kB 記憶體空間

執行緒安全性和執行階段保護

事件驅動 API

與 nRF24L 系列無線相容

3 種資料率 (2Mbps/1Mbps/250kbps)

+4dBm 輸出功率

-92.5dBm 敏感度、藍牙低功耗

針對最大化電源效率應用和程式碼簡化需求的 PPI 系統

具備對每個周邊產品進行電源自動管理功能的靈活電源管理系統

用於類比和數位 I/O 的可設定 I/O 映射

APPLICATIONS

行動電話配件

PC 周邊產品

消費電子 (CE) 遙控器

近接感應/警報感測器

運動、健身和醫療保健感測器

智慧 RF 標記

玩具和電子遊戲

智慧家用設備

工業和商用感測器


NRF52832

The nRF52832 SoC is a powerful, highly flexible ultra-low power multiprotocol SoC ideally suited for Bluetooth® Low Energy, ANT and 2.4GHz ultra low-power wireless applications. The nRF52832 SoC is built around a 32-bit ARM® Cortex™-M4F CPU with 512kB + 64kB RAM. The embedded 2.4GHz transceiver supports Bluetooth Low Energy, ANT and proprietary 2.4 GHz protocol stack. It is on air compatible with the nRF51 Series, nRF24L and nRF24AP Series products from Nordic Semiconductor.

nRF52832

Bluetooth 5

The nRF52832 has hardware support on-chip for Bluetooth 5. This includes high throughput and advertising extension.

Bluetooth 5 high throughput

Bluetooth 5 advertising extension supported

Bluetooth5_improved coexistence

Processing power

The nRF52832 incorporates a powerful Cortex-M4F processor enabling the most demanding applications with complex arithmetic requirements to be realized in a single chip solution. The IC supports DSP instructions, a Floating Point Unit (FPU), single-cycle multiply and accumulate, and hardware divide for energy-efficient process of computationally complex operations.

Multiprotocol radio

The 2.4GHz radio supports multiple protocols including Bluetooth Low Energy, ANT and 2.4GHz proprietary. The radio has high definition RSSI and highly automated functionality, including EasyDMA for direct memory access during packet send and retrieve. Nordic provides protocol stacks for Bluetooth Low Energy. ANT protocol stacks are available from ANT here: www.thisisant.com.

Power Efficiency

The nRF52832 SoC is an extremely power efficient device that can run from a supply between 1.7V and 3.6V. All individual peripherals and clocks offer complete flexibility of power down when not required for task operation thus minimizing power consumption to a minimum. The IC has a comprehensive system of automated and adaptive power management features. These features range across the entire IC’s operation from power supply switching to peripheral bus/EasyDMA memory management, to automated shut down of all but the absolute essential peripherals required to perform a task.

On-chip NFC tag

NFC™-A tag support is included on chip. Out-of-Band (OOB) pairing using NFC simplifies the process of authenticated pairing between two Bluetooth devices by exchanging authentication information over an NFC link.

Package options

The nRF52832 is available in 6x6mm 48-pin QFN packages and 3.0x3.2mm ultra-compact wafer-level chip-scale packages (WL-CSP).

SoftDevice

The nRF52832 is supported by the S132 SoftDevice, a Bluetooth 5 pre-qualified protocol stack. Click for more information on nRF52 Series in our Infocenter

FEATURES

Single chip, highly flexible, 2.4 GHz multi-protocol SoC

32-bit ARM Cortex-M4F Processor

1.7v to 3.6v operation

512kB flash + 64kB RAM

Supports concurrent Bluetooth low energy/ANT protocol operation

On-chip NFC tag for Out-of-Band (OOB) pairing

Up to +4dBm output power

-96dBm sensitivity, Bluetooth Low Energy

Thread safe and run-time protected

Event driven API

On air compatible with nRF24L and nRF24AP series

2 data rates (2Mbps/1Mbps)

PPI - maximum flexibility for power-efficient applications and code simplification

Automated power management system with automatic power management of each peripheral

Configurable I/O mapping for analog and digital I/O

3 x Master/Slave SPI

2 x Two-wire interface (I²C)

UART (RTS/CTS)

3 x PWM

AES HW encryption

12-bit ADC

Real Time Counter (RTC)

Digital microphone interface (PDM)

On-chip balun

APPLICATIONS

Internet of Things (IoT)

Wearables

SmartHome sensors

Connected white goods

Computer peripherals

Voice-command smart remotes

A4WP ‘Rezence’ wireless charging

Beacons

Sports and fitness sensors and hubs

Connected health products

Smart watches

RC Toys

Interactive games

Building automation and sensor networks


责任编辑:Davia

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