基于TMS37157的低頻收發(fā)器MCU接口方案

TI公司的TMS37157把低頻收發(fā)器接口和SPI接口與功率管理相結(jié)合，用于一個(gè)相連的微控制器。它是硬件配置、數(shù)據(jù)記錄、傳感器遙控應(yīng)用的理想器件。可以通過(guò)SPI和LF訪問(wèn)收發(fā)器的內(nèi)存，在低頻應(yīng)用中無(wú)需電池即可運(yùn)行。低頻帶的使用確保了在特定的方向和惡劣環(huán)境中的通信。

TMS37157控制收發(fā)器和按鈕之間的相互作用。在休眠狀態(tài)下，器件進(jìn)入專門的低功耗模式，僅消耗60nA的電流。

通過(guò)LF接口，無(wú)需電池的支持即可訪問(wèn)EEPROM內(nèi)存，如果有電池供電，那么可以利用一個(gè)微控制器通過(guò)SPI進(jìn)行連接。TMS37157具有專用的電池充電模式。


圖1 TMS37157方框圖


圖2 TMS37157功率管理

利用集成的微調(diào)能力，可以將帶有低頻線圈和諧振電容的外部諧振電路調(diào)整到正確的諧振頻率，更容易消除部件的容許誤差。

器件采用小型RSA16引腳封裝，帶有極少的外部組件，從而實(shí)現(xiàn)了高效的設(shè)計(jì)。

TMS37157主要特性

? 2V到3.6V的寬電壓輸入范圍

? 超低功耗

- 運(yùn)行模式下的最大電流值為150μA

- 斷電模式下為60nA

? 121個(gè)免費(fèi)字節(jié)的用戶內(nèi)存

? 低頻Halb雙工（HDX）接口

- HDX收發(fā)器通信實(shí)現(xiàn)了性能優(yōu)化和更高的抗擾性

- 專門的選擇尋址模式實(shí)現(xiàn)了防碰撞

- 最高8kbit/s的低通上行數(shù)據(jù)速度

- 126字節(jié)的EEPROM

- 121字節(jié)免費(fèi)的EEPROM用戶內(nèi)存

- 32位唯一的序列號(hào)

- 8位選擇尋址

- 高EEPROM靈活性

- 網(wǎng)頁(yè)可被不可逆的鎖定并保護(hù)

- 電池檢查和電池充電功能

- 諧振頻率：134.2kHz

- 集成的諧振頻率微調(diào)

- 下行——振幅鍵控

- 上行——頻率鍵控

? 3線SPI接口，利用微控制器通過(guò)LF接口可連接到EEPROM并實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)交換

? 0.6mm引腳間距、4mm×4mmVQFN封裝

圖3 TMS37157和直接連接到電池的MCU應(yīng)用電路

TMS37157應(yīng)用

? 采用能量收獲的無(wú)線、無(wú)電池傳感器接口

- 可通過(guò)低頻鏈接為微控制器和傳感器供電

- 通過(guò)低頻鏈接可將數(shù)據(jù)從基站通過(guò) TMS37157直接傳送到微控制器， 反之亦然

? 無(wú)電源結(jié)構(gòu)的內(nèi)存

- 可在無(wú)電池的情況下寫入內(nèi)存

- 當(dāng)微控制器與電池連接時(shí)，微控制器可以讀取內(nèi)存內(nèi)容并利用其進(jìn)行配置

- 微控制器可將內(nèi)容寫入內(nèi)存，然后通過(guò)低頻鏈接將該內(nèi)容讀出

? 超低功耗數(shù)據(jù)記錄內(nèi)存（智能儀表）

- 通過(guò)一個(gè)微控制器可以寫入內(nèi)存

- 無(wú)需電池支持就可以通過(guò)低頻接口讀取內(nèi)存


圖4 MCU連接到TMS37157 VBATI輸出的應(yīng)用電路

? 連接到微控制器的多用途低頻接口

- 連接到微控制器的短距離RF接口，此處無(wú)其他頻率可供選擇

- 超低功耗模式可以帶來(lái)整體60nA的功耗

? 遙控應(yīng)用

- 和UHF發(fā)射器或IR發(fā)射機(jī)器以及μC結(jié)合使用

- TMS37157的電源管理可以降低微控制器的功耗

- 按鈕探測(cè)電路可以為微控制器供電

? 帶有內(nèi)存的獨(dú)立的LF收發(fā)機(jī)

- RFID收發(fā)器帶有獨(dú)立的ID和121個(gè)字節(jié)的免費(fèi)可編程EEPROM用戶內(nèi)存

- 只需要很少的外部組件

- 無(wú)需電池