1 概述
M004模块提供极低功耗(休眠电流1.53µA)高性能的ZigBee解决方案。M004模块采用业界领先的ZigBee Pro Stack——EmberZNet,提供十分稳定和可靠的ZigBee网络。M004模块内嵌主频高达40MHz的ARM Cortex-M4内核,具有丰富的内存资源及I/O接口,协助客户快速实现简单或复杂的产品开发。
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图1 M004模块
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1.1 应用领域
1) IoT传感器和终端设备;
2) 智能家居;
3) 智能工业;
4) 商业照明;
2 特性
· 内嵌主频高达40MHz的32-bit ARM® Cortex®-M4内核,集成DSP指令集和浮点运算单元
· Flash容量高达512kB,RAM容量高达64kB
· 极低的休眠电流:1.53uA。多种休眠模式可选
· 发射功率高达19dBm
· -101dBm接收灵敏度@250 kbps O-QPSK DSSS
· 链路预算高达: 120 dB @250 kbps O-QPSK DSSS
· 硬件加密支持,包括但不限于:AES,SHA-1,SHA-2,ECC等
· 多通道ADC输入,多通道DAC输出
· 所有IO口均支持中断、且可重映射为其他功能
· 支持OTA升级固件
· 工作温度范围:-40℃到+85℃
3 电气参数
以下表格中所有的电气参数,除了特殊指明,都是在如下条件:
· 典型参数:工作温度25℃,工作电压3.3V
· 射频参数:断开PCBA天线,连接外部仪器(源或者目标阻抗为50Ω)
· 极限参数,代表工作的最恶劣条件
3.1 极限参数
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表1 极限参数
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项目
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最小值
|
最大值
|
单位
|
|
供电电压(VDD)
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-0.3
|
+3.8
|
V
|
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IO供电电压(IOVDD)
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-0.3
|
VDD
|
V
|
|
IO电压
|
-0.3
|
IOVDD+0.3
|
V
|
|
RF输入功率
|
——
|
+10
|
dBm
|
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RF引脚差分电压
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-50
|
+50
|
mV
|
|
RF引脚绝对电压
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-0.3
|
+3.3
|
V
|
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最大输出电流
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——
|
200
|
mA
|
|
最大输入电流
|
——
|
200
|
mA
|
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最大IO电流
|
-50
|
+50
|
mA
|
|
贮藏温度
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-40
|
+125
|
℃
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3.2 RF参数
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表2 RF参数
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项目
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最小值
|
典型值
|
最大值
|
单位
|
|
工作频率
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2400
|
——
|
2483.5
|
MHz
|
|
发射功率
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-30
|
——
|
+19.5
|
dBm
|
|
接收灵敏度
1% PER @250 kbps DSSS
|
——
|
-101
|
——
|
dBm
|
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3.3 其他参数
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表3 其他参数
|
项目
|
最小值
|
典型值
|
最大值
|
单位
|
|
发射电流@0dBm
|
——
|
8.5
|
——
|
mA
|
|
发射电流@+8dBm
|
——
|
26
|
——
|
mA
|
|
发射电流@+19.5dBm
|
——
|
131
|
——
|
mA
|
|
接收电流
|
——
|
10.2
|
——
|
mA
|
|
休眠电流@ EM3模式
|
——
|
1.53
|
3
|
µA
|
|
EM3休眠醒来时间
|
-
|
10.9
|
-
|
µS
|
|
串口波特率
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300
|
115200
|
460800
|
bps
|
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4 模块框架
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图2 M004框架
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4.1 SoC芯片
M004模块采用Silicon Labs的EFR32MG13P732F512GM48芯片。该芯片集成了RF射频和基带、硬件MAC、硬件抓包模块、ARM® CortexTM-M4微处理器、大容量Flash和RAM及大量丰富的外设资源。该芯片为用户提供了低成本、高性能的低功耗Zigbee解决方案。
4.2 天线
M004模块直接连接模组的第1代表I-PEX射频座。
天线和产品经过调试才能发挥模组的最佳性能,如果随意的连接一根天线,没有验证天线和产品是否会产生影响,那模组也无法发挥其实际的性能。最理想的状态就是天线、产品、模组进行实际使用条件下的联合模拟调试,根据实验结果去进行具体方案的衡量和更改。
4.3 引脚介绍
所有IO引脚的功能均支持功能重映射。
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表4 M004引脚分布
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引脚编号
|
功能
|
描述
|
|
1
|
GND
|
GND
|
|
2
|
PF3
|
GPIO
|
|
3
|
PF2
|
GPIO
|
|
4
|
PF5
|
GPIO
|
|
5
|
PF4
|
GPIO
|
|
6
|
PD10
|
GPIO
|
|
7
|
PD11
|
GPIO
|
|
8
|
PD12
|
GPIO
|
|
9
|
PD13
|
GPIO
|
|
10
|
PD14
|
GPIO
|
|
11
|
PD15
|
GPIO
|
|
12
|
PA2
|
GPIO
|
|
13
|
PB12
|
GPIO
|
|
14
|
PB13
|
GPIO
|
|
15
|
nRESET
|
RESET
|
|
16
|
PA0
|
GPIO
|
|
17
|
PA1
|
GPIO
|
|
18
|
SWCLK
|
下载口
|
|
19
|
SWDIO
|
下载口
|
|
20
|
PB14
|
GPIO
|
|
21
|
PB15
|
GPIO
|
|
22
|
PC6
|
GPIO
|
|
23
|
PC7
|
GPIO
|
|
24
|
PC8
|
GPIO
|
|
25
|
PC9
|
GPIO
|
|
26
|
PC10
|
GPIO
|
|
27
|
PC11
|
GPIO
|
|
28
|
GND
|
GND
|
|
29
|
3.3v
|
3.3V
|
|
30
|
3.3v
|
3.3V
|
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5 模块尺寸
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图4 M004模块尺寸(单位:mm)
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