F8913D使用说明书

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蔓陈
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1 F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册文档编号产品版本密级 V1.0 产品名称 : F8913D ZIGBEE 模块共 35 页 F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册 V1.0 本手册适用于 F8913D 系列 ZIGBEE 模块厦门四信通信科技有限公司 Add: 中国厦门市软件园观日路 44 号 3 楼客户热线 : 电话 : 传真 : 网址厦门四信通信科技有限公司 Page 1 of 35

2 文件修定记录日期版本号备注作者 V1.0 初始版本 Cm.chen V1.0.1 更新部分错误的插图目录 Cm.chen 厦门四信通信科技有限公司 Page 2 of 35

3 著作权声明本文档所载的所有材料或内容受版权法的保护, 所有版权由厦门四信通信科技有限公司拥有, 但注明引用其他方的内容除外未经四信公司书面许可, 任何人不得将本文档上的任何内容以任何方式进行复制经销翻印连接传送等任何商业目的的使用, 但对于非商业目的的个人使用的下载或打印 ( 条件是不得修改, 且须保留该材料中的版权说明或其他所有权的说明 ) 除外商标声明 Four-Faith 四信均系厦门四信通信科技有限公司注册商标, 未经事先书面许可, 任何人不得以任何方式使用四信名称及四信的商标标记厦门四信通信科技有限公司 Page 3 of 35

4 目录 F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册 V1.0.1 目录... 4 前言概述技术规格规格说明基本功能模块接口技术参数相关文档缩略语 F8913D 模块产品框图管脚描述硬件接口描述概述电源模块电源特性减少电压跌落供电参考电路模块电源建议串口 F8913D 通信对象为单片机 F8913D 通信对象为 PC 机 F8913D 通信对象为工控机复位 GPIO 口控制 LED 灯 ADC 采集参考电路 IO 口保护电路模块休眠休眠控制脚 SLEEP_RQ 休眠指示引脚 SLEEP/ON 模块加网指示灯模块在线升级接口将升级口引导到客户主板上 Zigbee 通过 MCU 对模块升级双串口升级模式 MCU 单串口升级模式天线天线接口天线安装厦门四信通信科技有限公司 Page 4 of 35

5 5 发射功率结构外观模块尺寸结构模块封装尺寸厦门四信通信科技有限公司 Page 5 of 35

6 插图目录 F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册 V1.0.1 图 2-1 F8913D 模块原理框图图 3-1 管脚描述图图 4-1 模块发射时电压电流图 4-2 V_ZIG 输入参考电路图 4-3 供电输入参考图 4-4 UART 接口连接图 4-5 模块通讯示意图图 4-6 UART 接口 RX 电平转换参考设计图 4-7 UART 接口 RX 电平转换参考设计图 4-8 UART 接口电平芯片转换参考设计图 4-9 F8913D 与 PC RS232 连接的参考电路图 4-10 F8913D 与工控机 RS485 连接的参考电路图 4-11 复位微动按钮参考电路图 4-12 MCU 控制三极管复位参考电路图 4-13 数字 I/O 控制 LED 参考电路图 V 电压采集参考电路图 mA 电流采集参考电路图 4-16 GPIO 保护参考电路图 4-17 模块休眠模块是配置界面图 4-18 三极管控制模块从深度休眠唤醒建议电路图 4-19 MCU 直接控制模块从深度休眠唤醒建议电路图 4-20 模块休眠时指示灯亮起参考电路图 4-21 模块唤醒时指示灯亮起参考电路图 4-22 CC debug 和主板 5*2.0mm 连接图图 4-23 SmartRF flash programmer 升级界面 ( 点击 Perform actions 升级 ) 图 4-24 串口透传示意图图 4-25 Murata MM 封装图图 4-26 不同安装方式天线效果图图 6-1 F8913D 模块外观图图 6-2 F8913D 尺寸结构图图 6-3 F8913D 封装结构图厦门四信通信科技有限公司 Page 6 of 35

7 表格目录 F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册 V1.0.1 表 1-1 模块规格说明表... 9 表 1-2 模块接口说明表表 1-3 模块技术参数说明表表脚管脚定义表 4-1 电压特性表 4-2 URAT 信号脚管脚定义表 4-3 GPIO 的直流特性 (Ta=25 C,VCC=3V) 表 4-4 模块休眠相关脚管脚定义表 4-5 模块加网指示管脚定义表 4-6 在线升级脚管脚定义厦门四信通信科技有限公司 Page 7 of 35

8 前言概述本文档适用的产品是 :F8913D 系列模块本文档以 F8913D 模块为例进行介绍, 用以指导用户对 F8913D 系列模块进行硬件设计, 并在该模块基础上更方便快捷的进行各种终端无线产品的设计通过阅读本文档可以指导用户在该模块基础上更方便快捷的进行各种终端产品的设计阅读对象本文档主要适用于以下工程师 : 系统设计工程师结构工程师硬件工程师测试工程师内容简介本文档包含 5 章, 内容如下 : 章节内容 01 概述介绍 F8913D 模块的基本技术规格参考涉及的相关文档和缩略语 0 2 F8913D 模块产品简要介绍 F8913D 模块产品的原理图和相关标准 03 管脚描述介绍 F8913D 模块管脚名称和功能 04 硬件接口描述介绍 F8913D 模块各部分的硬件接口设计 05 发射功率介绍 F8913D 模块的外观图装配图封装图做测试或实际应用时, 两个 Zigbee 设备不能靠得太近, 建议在 20cm 以上否则会因为太近导致接收端的功率值超过射频接收机的门限而关闭接收功能在模块正常工作温度范围内, 随着温度的降低模块功率会逐渐增大, 模块间距离也应该更大 6 结构厦门四信通信科技有限公司 Page 8 of 35

9 1 概述本文档仅适用于 F8913D 模块 F8913D 是厦门四信 ZIGBEE 物联网无线数据终端, 利用 ZigBee 网络为用户提供无线数据传输功能该产品采用高性能的工业级 ZigBee 方案, 实现数据透明传输功能 ; 低功耗设计, 最低功耗小于 1 ua; 提供 5 路 I/O, 可实现数字量输入输出 ; 其中有 3 路 I/O 可实现模拟量采集有 2 路 I/O 可实现脉冲计数等功能该产品已广泛应用于物联网产业链中的 M2M 行业, 如智能电网智能交通智能家居金融移动 POS 终端供应链自动化工业自动化智能建筑消防公共安全环境保护气象数字化医疗遥感勘测军事空间探索农业林业水务煤矿石化等领域本文档详细介绍了 F8913D 模块的逻辑结构硬件接口和主要功能, 并给出相关的硬件结构参考设计 1.1 技术规格规格说明 F8913D 模块规格说明如表 01 所示表 0-1 模块规格说明表模块型号技术体制工作频段 F8913D-N F8913D 模块不带 PA, 带插针 2.4G F8913D-E F8913D 模块带 PA, 带插针 2.4G 基本功能模块的基本功能说明如下所示支持 ZigBee 无线短距离数据传输功能具备中继路由和终端设备功能支持点对点点对多点对等和 Mesh 网络网络容量大 : 最多个节点节点类型灵活 : 中心节点路由节点终端节点可任意设置 ; 发送模式灵活 : 广播发送或目标地址发送模式可选提供 5 路 I/O, 可实现 5 路数字量输入 / 输出, 其中有 3 路 I/O 可实现模拟量采集有 2 路 I/O 可实现脉冲计数等功能厦门四信通信科技有限公司 Page 9 of 35

10 1.1.3 模块接口模块的接口说明如表 0 所示表 0-2 模块接口说明表模块接口描述 UART 接口 TTL 电平收发数据软件升级支持硬件流电源接口模块供电 DEBUG 接口 Debug 下载口 RESET 接口硬件复位模块通用 I/O 口其它要求或者功能, 如 : 控制等指示灯接口可用作休眠唤醒指示灯组网指示灯天线接口提供 1 个射频连接器, 用于 ZIGBEE 天线 ADC 口供 ADC 采集使用技术参数模块的技术参数说明如表 0 所示表 0-3 模块技术参数说明表技术参数描述工作温度 -40~+85ºC (-104~+185 ºF) 输入电压 2.2V-3.6V 典型 :3.3V 最大电流 21 dbm 建议电流设计为 0.5A 定时休眠电流 1.5uA 深度休眠电流 0.5uA 接收灵敏度 103 dbm 发射功率 4.5dBm ~ 21dBm 频率范围 2405~2480Mhz 1.2 相关文档 F8913D ZigBee 模块使用说明书 F8913D ZigBee 模块技术规范 1.3 缩略语 A ADC Analog-Digital Converter 模数转换 AFC Automatic Frequency Control 自动频率控制 AGC Automatic Gain Control 自动增益控制 ARFCN Absolute Radio Frequency Channel Number 绝对射频信道号厦门四信通信科技有限公司 Page 10 of 35

11 ARP Antenna Reference Point 天线参考点 ASIC Application Specific Integrated Circuit 专用集成电路 B BER Bit Error Rate 比特误码率 BTS Base Transceiver Station 基站收发信台 C CDMA Code Division Multiple Access 码分多址 CDG CDMA Development Group CDMA 发展组织 CS Coding Scheme 译码图案 CSD Circuit Switched Data 电路交换数据 CPU Central Processing Unit 中央处理单元 D DAI Digital Audio interface 数字音频接口 DAC Digital-to-Analog Converter 数模转换 DCE Data Communication Equipment 数据通讯设备 DSP Digital Signal Processor 数字信号处理 DTE Data Terminal Equipment 数据终端设备 DTMF Dual Tone Multi-Frequency 双音多频 DTR Data Terminal Ready 数据终端准备好 E EFR Enhanced Full Rate 增强型全速率 EGSM Enhanced GSM 增强型 GSM EMC Electromagnetic Compatibility 电磁兼容 EMI Electro Magnetic Interference 电磁干扰 ESD Electronic Static Discharge 静电放电 ETS European Telecommunication Standard 欧洲通信标准 EVDO Evolution Data Only 演进数据优化或者进化的数据只有 F FDMA Frequency Division Multiple Access 频分多址 FR Full Rate 全速率 G GPRS General Packet Radio Service 通用分组无线业务 GSM Global Standard for Mobile Communications 全球移动通讯系统 H HR Half Rate 半速率厦门四信通信科技有限公司 Page 11 of 35

12 I IC Integrated Circuit 集成电路 IMEI International Mobile Equipment Identity 国际移动设备标识 ISO International Standards Organization 国际标准化组织 ITU International Telecommunications Union 国际电信联盟 L LED Light Emitting Diode 发光二极管 M MCU Machine Control Unit 机器控制单元 MMI Man Machine Interface 人机交互接口 / 人机界面 MS Mobile Station 移动台 P PCB Printed Circuit Board 印刷电路板 PCL Power Control Level 功率控制等级 PCS Personal Communication System 个人通讯系统 PDU Protocol Data Unit 协议数据单元 PLL Phase Locked Loop 锁相环 PPP Point-to-point protocol 点到点协议 R RAM Random Access Memory 随机访问存储器 RF Radio Frequency 无线频率 ROM Read-only Memory 只读存储器 RMS Root Mean Square 均方根 RTC Real Time Clock 实时时钟 S SIM Subscriber Identification Module 用户识别卡 SMS Short Message Service 短消息服务 SRAM Static Random Access Memory 静态随机访问存储器 T TA Terminal adapter 终端适配器 TDMA Time Division Multiple Access 时分多址 TE Terminal Equipment also referred it as DTE 终端设备, 也指 DTE U UART Universal asynchronous receiver-transmitter 通用异步接收 / 发送器厦门四信通信科技有限公司 Page 12 of 35

13 UIM User Identifier Management 用户身份管理 USB Universal Serial Bus 通用串行总线 V VSWR Voltage Standing Wave Ratio 电压驻波比厦门四信通信科技有限公司 Page 13 of 35

14 2 F8913D 模块产品框图 F8913D 模块原理框图如 1 所示 Antenna connector PA and Switch RF and MCU 图 0-1 F8913D 模块原理框图厦门四信通信科技有限公司 Page 14 of 35

15 3 管脚描述 F8913D 模块采用双排插针方式, 共有 20 脚, 管脚间距为 2.0mm 模块管脚描述如图 0-1 所示图 0-1 管脚描述图管脚定义如表 0 所示表脚管脚定义序号定义输入 / 输出描述 1 VCC N/A Power Supply 2 DOUT Output UART Data Out 3 DIN Input UART Data In 4 RD/DE Output RD/DE 5 RST Input Module Reset 6 D4 Either GPIO 7 D3 Either GPIO 厦门四信通信科技有限公司 Page 15 of 35

16 8 [reserved] N/A N/A 9 SLEEP_RQ Input Pin Sleep Control Line 10 GND N/A Ground 11 D2 Either ADC/GPIO 12 CTS Output Clear-to-Send 13 SLEEP/ON Output SLEEP/ON 14 AVDD5 N/A VREF 15 Associate Output Associate Indicator 16 RTS Input Request-to-Send 17 DD Either Debug Data 18 DC Input Debug Clock 19 D1 Either ADC/GPIO 20 D0 Either ADC/GPIO 厦门四信通信科技有限公司 Page 16 of 35

17 4 硬件接口描述 4.1 概述本章详细介绍了 F8913D 模块的各逻辑功能接口和使用说明, 并给出了设计范例电源串口复位 GPIO 口休眠指示灯在线升级天线注意 : 在用户系统中, 模块位置的布局应注意远离高速电路开关电源电源变压器大的电感和单片机的时钟电路等 4.2 电源模块可以工作于两种电源模式下 :1 电源适配器供电;2 电池供电电源直接由外部供给外部电源直接加在 VCC 上并满足电压表 4-1 电压特性外部电源可以是有恒定输出的电源适配器供电电池 USB 电源转换等表 0-1 电压特性分类最小值典型值最大值输入电压 2.2V 3.3V 3.6V 为了保证模块稳定正常的运行, 请参考以下设计电源方案模块电源特性在 ZIGBEE 模块应用设计中, 电源设计是很重要的一部分, 由于 ZIGBEE 在发送数据的瞬间为突发电流脉冲方式进行的, 在突发脉冲脉冲阶段内, 电源必须要能够提供足够高的峰值电流, 保证电压不会跌落影响 ZIGBEE 模块正常工作对于 F8913D-E 模块, 在最大发射等级下的峰值电流会达到 200mA, 这会引起 V_ZIG 端电压的跌落为了确保模块能够稳定正常的工作, 建议模块 V_ZIG 端的最大跌落电压不应超过 150mV 厦门四信通信科技有限公司 Page 17 of 35

18 图 4-1 模块发射时电压电流减少电压跌落模块电源 V_ZIG 电压输入范围为 2.0V~3.6V 为保证 V_ZIG 电压不会跌落不会超过 150mV, 在靠近模块 V_ZIG 输入端, 建议并联一个低 ESR(ESR=0.7Ω) 的 220uF 的钽电容, 以及滤波电容, V_ZIG 输入端参考电路如图所示并且建议 V_ZIG 的 PCB 走线尽量短且足够宽, 减小 V_ZIG 走线的等效阻抗, 确保在最大发射功率时大电流下不会产生太大的电压跌落建议 V_ZIG 走线宽度不少于 1mm, 并且走线越长, 线宽越宽厦门四信通信科技有限公司 Page 18 of 35

19 图 4-2 V_ZIG 输入参考电路 F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册 V 供电参考电路电源设计对模块的供电至关重要, 必须选择能够提供至少 300mA 电流能力的电源若输入电压跟模块的供电电压的压差不是很大, 建议选择 LDO 作为供电电源若输入输出之间存在比较大的压差, 则使用开关电源转换器下图是 +3.6V 电池供电的参考设计, 采用了 TI 公司的 LDO, 型号为 TLV70230 它的输出电压是 3.0V, 负载电流峰值到 300mA 为确保输出电源的稳定, 建议在输出端预留一个稳压管, 并且靠近模块 V_ZIG 管脚摆放建议选择反向击穿电压为 4.0V 模块电源建议图 4-3 供电输入参考模块对电源和地的处理要求较为严格, 我司建议客户在使用我们 F8913D-E 模块时设计的电源应当满足以下条件 : 1 电源驱动能力不小于 300mA; 2 电源的跌落不超过 150mV; 3 要求对电源和地做相应的滤波处理, 电源纹波控制在 100mV 左右, 且该电源不要给系统中的其它部分供电, 否则将可能影响射频性能 ; 4 建议电源走线宽度不少于 1mm, 并且走线越长, 线宽越宽并保证地线的完整性 ; 5 使用电池供电的客户应当考虑电池使用过程中电压下降对电源的影响警告 : 如果电源没有满足上述要求模块可能会产生不可预知的异常 4.3 串口 F8913D 模块提供一组硬件流控 UART 接口, 能够与 PC 工控机单片机进行串口数据通信 URAT 信号管脚定义如下 : 表 4-2 URAT 信号脚管脚定义序号定义输入 / 输出描述 2 DOUT Output UART Data Out 3 DIN Input UART Data In 12 CTS Output Clear-to-Send 16 RTS Input Request-to-Send 厦门四信通信科技有限公司 Page 19 of 35

注 : 1 程序默认没流控 2 在 F8913D 模块使用 UART 口与 PC 或 MCU 通讯时, 请注意 TX RX 方向, 其中 TX 和 RX 都是针对模块的信号方向进行命名的 ; 4.3.1 F8913D 通信对象为单片机 UART 带 RTS/CTS 流量控制的硬件连接如下所示 : 图 4-4 UART 接口连接用 UART 接口的设备直接连接到 F8913D 模块的引脚, 就可以得到一组 UART 转射频通讯的设备图 4-5 模块通讯示意图模块串口为 CMOS 电平信号, 最高允许输入不高于 VDD+0.

20 注 : 1 程序默认没流控 2 在 F8913D 模块使用 UART 口与 PC 或 MCU 通讯时, 请注意 TX RX 方向, 其中 TX 和 RX 都是针对模块的信号方向进行命名的 ; F8913D 通信对象为单片机 UART 带 RTS/CTS 流量控制的硬件连接如下所示 : 图 4-4 UART 接口连接用 UART 接口的设备直接连接到 F8913D 模块的引脚, 就可以得到一组 UART 转射频通讯的设备图 4-5 模块通讯示意图模块串口为 CMOS 电平信号, 最高允许输入不高于 VDD+0.3V, 支持 300,600, 1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600, 的波特率, 默认速率为 bps 当供电为 3.0V 是 IO 口的高低电平电压如下表所示 : 表 4-3 GPIO 的直流特性 (Ta=25 C,VCC=3V) 参数测试条件最小典型最大逻辑 0 的输入电压 (V) 0.5 逻辑 1 的输入电压 (V) 2.5 逻辑 0 的输入电流 (na) 输入电压 0V 逻辑 1 的输入电流 (na) 输入电压 VCC 输入的上拉与下拉电阻 (kω) 20 厦门四信通信科技有限公司 Page 20 of 35

21 逻辑 0 输出电压,4mA 的引脚 (V) 输出负载 4mA 0.5 逻辑 1 输出电压,4mA 的引脚 (V) 输出负载 4mA 2.4 逻辑 0 输出电压,20mA 的引脚 (V) 输出负载 20mA 0.5 逻辑 1 输出电压,20mA 的引脚 (V) 输出负载 20mA 2.4 如果单片机电源与模块电源不一致时需要使用电平转换, 例如图 4-7 所示, 使用三极管实现电平转换, 图中电阻仅为示意, 设计时请重新计算图中的二极管为肖特基二极管 ( 前向压降为 0.3V), 如果选用其它二极管请选择前向压降小的, 以保证在输入低电平时, RXD_module 的电平在低电平输入阈值以下图 4-6 UART 接口 RX 电平转换参考设计图 4-7 UART 接口 RX 电平转换参考设计择如图 4-8 使用电平转换芯片进行电平转行, 此类芯片较多客户可以根据自身需要进行选厦门四信通信科技有限公司 Page 21 of 35

22 4.3.2 F8913D 通信对象为 PC 机图 4-8 UART 接口电平芯片转换参考设计 PC 机作为通信对象 :F8913D 与 PC 通过 RS232 串口相连, 需要使用串口转换芯片进行电平转换 ( 如 SP3243 MAX3220 等 ), 如图 4-9 所示厦门四信通信科技有限公司 Page 22 of 35

23 4.3.2 F8913D 通信对象为工控机 F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册 V1.0.1 图 4-9 F8913D 与 PC RS232 连接的参考电路 F8913D 与工控机通过 RS485 总线相连, 需要使用电平转换芯片进行电平转换 ( 如 SP3485), 如图 4-10 所示 4.4 复位图 4-10 F8913D 与工控机 RS485 连接的参考电路 F8913D 默认上电立即启动, 没有开机和关机引脚, 但是提供一个硬件复位管脚, 数字输入, 低电平有效模块由于运行环境复杂, 工作时间长, 存在死机假连接等异常问题出现异常时如何自动恢复, 模块的应用设计时必须充分考虑我们推荐两种方式 : 1) 模块的主电源可以控制, 关闭主电源, 再重新上电这种方式最彻底最可靠, 无人值守的设备, 建议用这种方式 2) 控制 RESET 脚 ( 复位 ) 为低电平 200ms, 使模块硬复位, 类似于处理器硬复位这种方式一般用于电池供电的手持设备, 如果这种方式无法恢复, 可能需要手动断电对于硬件复位电路设计建议 ( 强烈建议使用方式二 ): 1 使用微动按钮进行手动复位, 按下时把复位脚拉到地, 放开时断开与地的连接, 如下图厦门四信通信科技有限公司 Page 23 of 35

24 图 4-11 复位微动按钮参考电路 2 使用 MCU 控制三极管来拉低 RESET 使模块硬件复位, 如下图 : 图 4-12 MCU 控制三极管复位参考电路 3 RESET 硬件复位脉冲宽度至少 200ms, 有效低电平不可能高于 0.4V, 否则可能不会使模块完全的复位 4.5 GPIO 口模块通过 5 路 IO 口, 可以配置实现 5 路数字量输入输出或者 3 路模拟量输入 2 路脉冲计数功能控制 LED 灯模块提供的 IO 可以用来控制 LED 指示灯, 由于普通 IO 的电流无法直接驱动 LED, 必须使用三极管来控制, 如下图 : 厦门四信通信科技有限公司 Page 24 of 35

25 图 0-13 数字 I/O 控制 LED 参考电路 ADC 采集参考电路将 IO 口配置成模拟量输入, 可实现 ADC 采集功能有两种采集方式 : 电压采集方式和电流采集方式, 采集电路可参考图 4-14 和图 4-15 图 V 电压采集参考电路厦门四信通信科技有限公司 Page 25 of 35

26 4.5.3 IO 口保护电路 F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册 V1.0.1 图 mA 电流采集参考电路模块提供的的任何 IO 口电压必须在 -0.3V~VDD+0.3V 之内并且要 <3.9V, 否则会直接损坏模块模块内部除了 TX RX VCC RESET 和 RF 信号外对别 IO 没有提供保护电路, 如果客户需要应该自己添加保护电路, 通常的做法是串联一个电阻使用 TVS 管进行保护,, TVS 器件可以选用优恩的 ESD03V32D-C 如下图 4-16 所示 : 图 4-16 GPIO 保护参考电路 4.6 模块休眠 F8913D 可通过配置 SLEEP_RQ 引脚使进入深度休眠或者定时休眠以减少模块的功耗, 达到低功耗效果模块的休眠状态可以通过 SLEEP/NO 硬件来获取, 相关引脚如下表 4-4 表 4-4 模块休眠相关脚管脚定义序号定义输入 / 输出描述 9 SLEEP_RQ Input Pin Sleep Control Line 13 SLEEP/ON Output SLEEP/ON 休眠控制脚 SLEEP_RQ 用户可以根据应用场景的需要将模块配置成深度休眠, 此时模块的唤醒需用通过对引脚 SLEEP_RQ 拉低操作来实现, 引脚 SLEEP_RQ 属性为输入, 当输入为低电平时模块从深度休眠中唤醒, 输入为高电平或者悬空时模块保持深度休眠状态如图 4-17, 为模块配置深度休眠界面图 4-18, 图 4-19 为模块从深度休眠唤醒建议电路厦门四信通信科技有限公司 Page 26 of 35

图 4-17 模块休眠模块是配置界面图 4-18 三极管控制模块从深度休眠唤醒建议电路图 4-19 MCU 直接控制模块从深度休眠唤醒建议电路 4.6.

27 图 4-17 模块休眠模块是配置界面图 4-18 三极管控制模块从深度休眠唤醒建议电路图 4-19 MCU 直接控制模块从深度休眠唤醒建议电路休眠指示引脚 SLEEP/ON 模块的 SLEEP/ON 引脚为模块工作状态指示引脚, 可以用来控制 LED 显示当前厦门四信通信科技有限公司 Page 27 of 35

28 的模块工作状态为休眠或者唤醒当模块唤醒时 SLEEP/ON 输出低电平, 模块休眠时 SLEEP/ON 输出高电平 1 如果需要模块在休眠时 LED 亮起, 可以参考图 4-20 图 4-20 模块休眠时指示灯亮起参考电路 2 如果需要模块在唤醒时指示灯亮, 可以参考图 4-21 图 4-21 模块唤醒时指示灯亮起参考电路 4.7 模块加网指示灯模块提供一路加网指示灯接口, 可以用来显示当前模块是否加网成功表 4-5 模块加网指示管脚定义序号定义输入 / 输出描述 15 Associate Output Associate Indicator 唤醒情况下, 成功加入网络 Associate 管脚将输出低电平指示网络上线未成功加入网络或进入休眠情况下,Associate 管脚将输出高电平指示网络下线相关的参考电路可以参考图 4-20 图模块在线升级接口 F8913D 模块支持软件在线升级, 为了方便后续升级建议客户将在线升级口引导到客户主板上模块本身预留 5*2.0mm 排针孔位亦可以用来做升级使用在线升级引脚定义如下厦门四信通信科技有限公司 Page 28 of 35

Data 18 DC Input Debug Clock 4.8.1 将升级口引导到客户主板上客户将模块的开发板引导到主板上配合我司提供的 CC debug 和 TI SmartRF flash programmer 可以很方便将模块软件升级到最新版本建议客户在主板上安装 5*2.

29 表 : F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册 V1.0.1 表 4-6 在线升级脚管脚定义序号定义输入 / 输出描述 1 VCC N/A Power Supply 5 RST Input Module Reset 10 GND N/A Ground 17 DD Either Debug Data 18 DC Input Debug Clock 将升级口引导到客户主板上客户将模块的开发板引导到主板上配合我司提供的 CC debug 和 TI SmartRF flash programmer 可以很方便将模块软件升级到最新版本建议客户在主板上安装 5*2.0mm 排针, 需要升级时将 CC debug 对应的排母插好, 然后使用 SmartRF flash programmer 直接升级即可如图 4-22 图 4-23: CC debug 黄灯亮表示正常识别到模块可以升级推荐使用 5*2.0mm 排针方便升级图 4-22 CC debug 和主板 5*2.0mm 连接图厦门四信通信科技有限公司 Page 29 of 35

由于模块的串口已经和设备上的 mcu 相连, 那么则会由于两路发送, 导致串口通信异常因此即使目前把模块串口引出来, 也不能进行升级

30 图 4-23 SmartRF flash programmer 升级界面 ( 点击 Perform actions 升级 ) 4.9 Zigbee 通过 MCU 对模块升级双串口升级模式 Zigbee 模块目前有插针和邮票两种形式, 对于已经焊接到主设备上的, 进行升级时, 由于模块的串口已经和设备上的 mcu 相连, 那么则会由于两路发送, 导致串口通信异常因此即使目前把模块串口引出来, 也不能进行升级现提供用软件方式对模块进行升级如主设备的 MCU 有双串口, 那么建议用户在开发程序时, 预留串口透传功能两路串口分别为 RS232-1,RS232-2 如图 4-24 所示厦门四信通信科技有限公司 Page 30 of 35

31 图 4-24 串口透传示意图 F8913D 系列 ZIGBEE 模块用户硬件设计手册 V1.0.1 PC 上打开 Zigbee 升级软件工具, 打开串口, 加载待升级程序, 再点击 down, 此时 MCU 的 RS232-1 会一直收到数据, 通过 RS232-2 再传给 Zigbee 模块串口 Zigbee 模块串口会作相应响应, 握手成功手,PC 上的软件会有相应的升级进度显示如果没有响应, 则对 Zigbee 模块进行复位注意 : 时序问题, 即 Zigbee 的上电要在 Zigbee 升级软件发送握手信息之后对于复位, 可以在进行升级的时候, 通过复位脚进行复位, 或通过 MCU 发 AT+SRS 命令进行复位实现流程 : MCU RS232-1 收到握手信息后, 就对 Zigbee 模块进行复位, 可以通过发 AT+SRS 或对复位脚 (>=200ms) 进行复位, 然后对于 RS232-1 后续收到的数据, 直接传给 RS232-2, 即透传给 Zigbee 模块 RS232-2 接收到的数据, 直接传给 RS232-1, 即透传给 PC 上位机 MCU 单串口升级模式如果 MCU 没有双串口, 用户需要写个升级程序, 要把升级的固件文件内容, 编译到代码中再通过升级协议把升级固件文件下载到模块中一般的升级固件, 大小为 240KBytes 左右因此 MCU 的内存要在 240KBytes 以上, 否则不能以此方式进行升级 4.10 天线天线接口 F8913D 使用的天线接口为 Murata( 村田 ) 公司的 GSC 射频连接器, 具体型号为 MM , 外接天线通过射频电缆连接该连接器封装信息如下图所示厦门四信通信科技有限公司 Page 31 of 35

32 图 4-25 Murata MM 封装图射频接口的阻抗为 50Ω, 模块天线部分应采取必要措施避免有用频段干扰信号, 在外部天线和射频连接之间要有良好的屏蔽, 而且, 要使外部的射频缆线远离所有的干扰源, 特别是高速数字信号及开关电源等天线安装 1 尽量远离大面积的金属平面及地面 2 天线尽量保证可对视状态 ; 3 尽量减少天线之间的障碍物 ; 4 尽量缩短天线与模块之间的馈线长度天线不同安装方式效果如图 4-26 所示说明厦门四信通信科技有限公司 Page 32 of 35

33 图 4-26 不同安装方式天线效果图 5 发射功率做测试或实际应用时, 两个 Zigbee 设备不能靠得太近, 建议在 20cm 以上否则会因为太近导致接收端的功率值超过射频接收机的门限而关闭接收功能在模块正常工作温度范围内, 随着温度的降低模块功率会逐渐增大, 模块间距离也应该更大厦门四信通信科技有限公司 Page 33 of 35

34 6 结构 6.1 外观 F8913D 模块外观如图 6-1 所示图 6-1 F8913D 模块外观图尺寸 ( 长 x 宽 x 高 ):32.9mm*24.4mm*3.4mm 重量 :3.5g 6.2 模块尺寸结构 F8913D 模块的尺寸结构图如下 : 厦门四信通信科技有限公司 Page 34 of 35

35 图 6-2 F8913D 尺寸结构图 6.3 模块封装尺寸 F8913D 封装请参考以下尺寸来制作, 建议使用双排 10*2.0mm 排母图 6-3 F8913D 封装结构图厦门四信通信科技有限公司 Page 35 of 35

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