小型無線模塊 WizFi250 用戶手冊

 

wizfi250

WizFi250是WIZnet在2013年最新推出的小型無線模塊。

這款無線模塊在性能上有怎樣的改進呢?我們來看一下WizFi250與WIZnet之前的WIZ610wi、WizFi210/220和WizFi630性能上的對比。

無線模塊對比

 

接下來讓我們詳細了解一下WizFi250的更多細節數據。

1.     簡介

WizFi250是一個小的高集成無線模塊,它不僅集成了802.11b/g/n功能,還包括了一個2.4GHz WLAN CMOS功放(PA),滿足了大部分手持系統的輸出功率需求。

伴隨着功放,WizFi250同時集成了收發變壓器,進一步降低了整體方案的功耗。

小巧,精細的物理設計使WizFi250能夠忽略空間限制,更容易的與系統完成集成,實現高性能無線連接。

硬件WAPI加速引擎,AES,TKIP,WPA和WPA2,使得WizFi250能夠為您的網絡提供最新的安全保障。

對於軟件和驅動開發,WIZnet提供豐富的技術文檔和參考軟件代碼,以便於與您的系統集成。

2.     特點

–       單通道2.4GHz IEEE 802.11b/g/n

–       集成射頻功率放大器

–       支持無線數據傳輸速率高達65Mbit/s

–       1MB Flash內存,128KB 靜態存儲器(SRAM),1MB 串口Flash緩存

–       支持接收端天線分集

–       低功耗&優秀的電源管理,大大延長電池壽命

–       小巧,適合小尺寸系統集成

–       靈活的系統配置,極易與移動及手持設備集成

–       2.412 – 2.484 GHz雙SKUs 適用於全球市場

–       無鉛環保設計,符合RoHS認證;

–       封裝: 28×20 mm

–       串行接口:UART,SPI

–       提供強大的網頁服務器

–       AP

  • 足夠的存儲空間
  • WiFi安全可靠(WEP,WPA/WPA2PSK)
  • L2交換

–       OTA (無線固件下載)

3.     方框圖

WizFi250模塊是基於WiFi模組和MCU模組構成的。它支持主處理器通過一般的SPI,UART接口連接到WLAN。下圖是一個簡單的WizFi250模塊的框圖:

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4.     引腳描述

4.1.    引腳分布

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4.2.    引腳描述

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5.     技術規範

5.1.    絕對最大額定值

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5.2.    推薦工作環境

5.2.1. 溫濕度

WizFi250可承受的工作環境溫濕度如下表所示。

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* 最大工作環境溫度可達85℃,但是長期暴露在該最大額定環境中,會導致性能下降,影響設備可靠性。所以我們建議,為了獲得最好的效果,我們推薦工作環境溫度在20 to 75℃範圍內。

5.2.2. 電壓

WizFi250的電源需要通過主機通過電源引腳供給。

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5.2.3. 電流損耗

WizFi250工作在與MCU通訊模式下的電流損耗:

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WizFi250 工作在Tx模式下輸出時的電流損耗:

(標準規範定義@3.3V 25℃ ; 最大規範定義@3.0V 70℃)

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WizFi250 工作在Rx模式下輸出時的電流損耗:

(標準規範定義@3.3V 25℃ ; 最大規範定義@3.0V 70℃)

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5.3.    無線規範

WizFi250符合以下定義規範及標準:

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5.4.    WiFi的輸出功率,誤差向量幅度(EVM),靈敏度規格

WizFi250的WiFi輸出功率如下表所示:

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Wi-Fi TX EVM遵循IEEE標準如下表所示:

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WizFi250的WiFi敏感度如下表所示:

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6.     I/O端口特徵

除非另有規定,否則請參考下表:.

Table I/O 靜態特徵

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  1. FT = 5V耐壓。為了維持電壓高於VDD+0.3,內部上拉/下拉電阻必須被禁用。
  2. 處於施密特開關觸發電平間的延時電壓。基於特徵描述,未經產品驗證。
  3. 最少100 mV.
  4. 如果有負電流注入相鄰引腳,漏電流可能會比最大值高。
  5. 上拉電阻和下拉電阻的真實阻抗是由與其串聯的PMOS/NMOS可調開關決定的。這個MOS/NMOS對於串聯電阻的影響很小(大約~10%左右)。

7.     尺寸,重量及安裝

以下段落,講述的是WizFi250的尺寸,重量及安裝的需求。

The following paragraphs provide the requirements for the size, weight and mounting of the WizFi250.

7.1.    外形尺寸

28 mm (W) x 20 mm (L) x 1.9 mm (H) (+/-0.1mm) (PCB天線,包括金屬屏蔽)

17 mm (W) x 20 mm (L) x 1.9 mm (H) (+/-0.1mm)

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7.2.    引腳布局及說明

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7.3.    推薦的引腳布局

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8.     設計指南

8.1.       PCB電線指南

8.1.1.                  模塊位置建議

為了獲得更好的天線信號,建議以下天線布局。

位置 1: 模塊位於主板的右上角。

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位置 2: 模塊位於主板的左上角.

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8.1.2.                  模塊布局指南

–       主板在模塊PCB天線下面的區域應該留有空隙或者是空的。

–       無論是主板的那一層都應當避免將信號,GND或電源線布置在天線區域。

–       主板上的任何金屬蓋,電源線,或金屬元器件應當遠離天線區域。

–       在主板上的GND面要儘可能的布置的大一些。

 

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8.1.3.                  天線仿真結果

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8.1.4.                  天線測量步驟

為了測量模塊性能,將其布置在右上角

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天線測量裝置如圖.

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8.1.5.                  天線的測量結果

 

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8.2.       固件更新-電路指南

WizFi250 根據其固件為客戶提供一些特殊的功能。目前為止,我們不僅提供WizFi250的標準固件。同時也為一些特殊客戶提供了客戶定製化的固件。這些都可以實現固件更新。

WizFi250 通過BOOT信號引腳的輸入值來決定其工作模式。當BOOT引腳輸入低電平時,WizFi250工作在Boot模式。否則的話,其一般都工作在運行模式。

WizFi250通過UART與PC通信來更新其他固件,隨你需要將UART1_RXD和UART1_TXD引出到外部接口來與PC通信。我們列出了2種不同的電路以供連接參考。

8.2.1.                  方案 1

一個簡單的電路,以便於上傳固件。如果你的MCU應用已經佔用UART與WizFi250通訊,那麼與外部PC機通訊更新固件則有可能出現問題。因為,此時UART接口被雙重佔用。WIZnet不能保證這種情況能夠100%成功。

因此,請監控你MCU的BOOT信號。當BOOT引腳輸入低電平時,停止UART與MCU之間的通訊。在次之後,你可以成功的實現固件更新。

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8.2.2.                  方案 2

這個電路通過一些額外的硬件來選擇UART的通訊。當BOOT SW開關開啟(GND)時,WizFi250進入Boot模式。如果BOOT SW開關關閉(3.3V)時, WizFi250處於RUN模式。當進入BOOT模式時,UART信號引腳用於WizFi250與PC間的固件更新連接。這樣的話,你就可以實現固件更新。當BOOT引腳信號為高電平時,UART信號引腳用於WizFi250與MCU之間的通訊。這時,WizFi250工作在運行模式。

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9.     推薦的迴流焊曲線

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A-B.溫度:150~200℃;迴流焊時間:60~120sec;

C. 恆溫: 235~245℃;

D. 高於220 ℃的迴流焊時間: 40~90sec;

建議:最佳冷卻率<1℃/sec. from peak to 220 ℃.

10.     參考電路圖

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