【導(dǎo)讀】隨著越來越多的房主希望改造智能鎖(或電子鎖)出現(xiàn)在他們的建筑物中,無線電池供電的智能鎖在今天的市場里越來越受歡迎。在智能鎖定應(yīng)用中,大電流電機(jī)和無線電通常很快耗盡電池,導(dǎo)致電池壽命受到影響。而更換多個電池可能是一個及時而昂貴的問題,因此降低平均電流消耗是一個關(guān)鍵的設(shè)計考慮因素
大聯(lián)大控股宣布,其旗下世平推出基于德州儀器(TI)產(chǎn)品的超低功耗智能門鎖解決方案。
隨著越來越多的房主希望改造智能鎖(或電子鎖)出現(xiàn)在他們的建筑物中,無線電池供電的智能鎖在今天的市場里越來越受歡迎。在智能鎖定應(yīng)用中,大電流電機(jī)和無線電通常很快耗盡電池,導(dǎo)致電池壽命受到影響。而更換多個電池可能是一個及時而昂貴的問題,因此降低平均電流消耗是一個關(guān)鍵的設(shè)計考慮因素。
大聯(lián)大世平代理的TI產(chǎn)品的智能門鎖解決方案由超低功耗無線MCU、電機(jī)驅(qū)動器DRV8833和9通道LED驅(qū)動器LP55231,以及超低IQ降壓轉(zhuǎn)換器TPS62745等組成。該方案由TI啟用輕負(fù)載效率的DC/DC轉(zhuǎn)換器,SimpleLink™超低功率無線MCU平臺集成電機(jī)驅(qū)動器和RGB LED驅(qū)動器。其可憑借一個輕載高效的電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),再根據(jù)低待機(jī)電流和長時間的關(guān)斷狀態(tài)來延長電池壽命。這個解決方案為系統(tǒng)設(shè)計人員提供了一個實現(xiàn)低功耗智能門鎖設(shè)計,可用于電子鎖、門鍵盤、閱讀器、無線自動百葉窗和HVAC阻尼器、執(zhí)行器等。它選擇電池供電,主要的考慮是電池平臺的容量和普及,且AA電池比AAA電池有更大的容量。
圖示1-大聯(lián)大世平代理的TI產(chǎn)品的低功耗智能門鎖解決方案系統(tǒng)方塊圖
產(chǎn)品特性:
•4節(jié)AA串聯(lián)電池,具有5年以上的電池壽命;
•每天24次上鎖或解鎖活動;
•BLE無線電連接周期;
•電機(jī)驅(qū)動器具有集成型FET和電流感應(yīng)比較器,可采用最少的分立式組件實現(xiàn)輕松的設(shè)計和較小的解決方案尺寸;
•基于電壓的電池電量監(jiān)測計,集成型直流/直流轉(zhuǎn)換器;
•采用第三方BLE iOS和Android應(yīng)用通過BLE測試;
•最多4秒的可配置廣告間隔。
產(chǎn)品敘述:
電源技術(shù):大聯(lián)大世平代理的TI產(chǎn)品的智能門鎖解決方案有三種主要的功率拓?fù)洌旱蛪翰睿↙DO)穩(wěn)壓器,降壓轉(zhuǎn)換器(也稱為降壓)和升壓(見下圖)。LDO和降壓降低電壓產(chǎn)生的低電壓電源軌來運(yùn)行MCU,更高的電壓組件運(yùn)行在更高的電池上電壓。增強(qiáng)是事件相關(guān)的,因為每個鎖定和解鎖事件都必須提高電壓從3V到5V,用于電機(jī)和LED的操作。選擇降壓配置是因為LDO具有接地漏電流,而降壓具有零接地漏電流,因此效率更高。選擇TPS62745降壓轉(zhuǎn)換器是因為它為低功耗提供了額外的好處設(shè)計。該TPS設(shè)備具有允許用戶選擇輸出電壓的選擇線,因此無需反饋電阻。由于沒有,物料清單的成本可以稍微降低反饋電阻。TPS62745可以動態(tài)地啟用或禁用電池電壓檢查使用一個使能引腳和外部電阻分壓器。由于電壓,能量是守恒的分頻器只有在需要電池電壓檢查時才能使用。其余的時間分配器電路不使用能量,沒有連接。TPS62745在極輕的負(fù)載下也是有效的,它是在10μA時效率達(dá)到85%。
圖示2-大聯(lián)大世平代理的TI產(chǎn)品的智能門鎖解決方案三種主要的功率拓?fù)?/div>
MCU帶集成藍(lán)牙®低功耗無線電:采用TI的SimpleLink超低功耗無線MCU平臺,具有低功耗無線電和MCU組合使傳感器終端節(jié)點的電池使用壽命延長。而且,CC2650設(shè)備是一個多標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,針對藍(lán)牙、ZigBee®、6LoWPAN和ZigBeeRF4CE遙控器應(yīng)用。在這個TI設(shè)計中,藍(lán)牙是可選擇的協(xié)議,但是硬件也可以與其他協(xié)議一起工作。
電機(jī)驅(qū)動器:驅(qū)動電流、電源電壓范圍、負(fù)載電機(jī)類型和安全關(guān)閉功能都是選擇電機(jī)驅(qū)動器時的因素。DRV8833可以驅(qū)動多種類型的電機(jī)和感性負(fù)載,峰值電流為2A,電源電壓范圍為2.7V至10.8V,非常適合使用四節(jié)AA電池。標(biāo)稱驅(qū)動電壓電池的電壓是5V。
用戶界面:電路板上的用戶界面必須簡單、低功耗,精確到足以顯示所有必要的信息知道設(shè)備在做什么。六個RGB LED以圓形排列被選擇為允許不同的圖案和顏色來向用戶傳達(dá)正在發(fā)生的事情。該LP55231是一個9通道LED驅(qū)動器,其中兩個通道可以實現(xiàn)前面討論過的6 RGB LED的實現(xiàn)。其還包括高效LED驅(qū)動器和一個電荷泵(高達(dá)94%),200nA待機(jī)電流,自動省電模式,可編程LED模式以及小型封裝尺寸(4mm×4mm)。由于這個參考設(shè)計實現(xiàn)了兩個LED驅(qū)動器,選擇LP55231是因為它允許簡單的同步觸發(fā)輸入。
產(chǎn)品功能:
CC2640:帶有超低功耗無線MCU(32位)的2.4GHz低功耗藍(lán)牙ARM®Cortex®-M3處理器。
圖示3-大聯(lián)大世平代理的TI CC2640解決方案
DRV8833:具有電機(jī)電流控制和低RDSon 360的雙H橋電機(jī)驅(qū)動器毫歐。
圖示4-大聯(lián)大世平代理的TI DRV8833方框圖
LP55231:九通道LED驅(qū)動器,旨在為移動設(shè)備提供照明效果設(shè)備。
圖示5-大聯(lián)大世平代理的TI LP55231方框圖
TPS62745:超低IQ降壓轉(zhuǎn)換器,具有16個可選輸出電壓(1.8V至5.5V)負(fù)載電流≥15μA時為3.3V,效率為90%。
圖示6-大聯(lián)大世平代理的TI TPS62745方框圖
圖示7-大聯(lián)大世平代理TI低功耗智能門鎖參考設(shè)計
應(yīng)用:
•門鍵盤和閱讀器;
•電子智能鎖;
•HVAC閥門和制動器控制;
•煙霧和溫度探測器;
•電動百葉窗。