ROHM(罗姆)集团产品解决方案展示

　　——(11月刊)ROHM(罗姆)集团产品解决方案展示

　　基于LAPIS Semiconductor无线通信LSI“ML7105”的应用方案

　　ROHM(罗姆)旗下的LAPIS Semiconductor凭借面向ZigBee？产品等长年开发的RF电路设计技术，开发出无线通信LSI“ML7105”，达成了收发数据时的电路电流目标。最大限度地发挥以往的技术积累，实现细致的电路电流的优化和RF电路结构的大幅变更。10mA以下的耗电量不仅可以延长相同容量电池的寿命，而且可以在使用更小的纽扣电池时，降低电池特有的内部电阻成分导致的电压下降的影响。

　　主要芯片介绍：

　　“ML7105”是LAPIS Semiconductor面向运动健身器材、医疗保健设备等开发的支持Bluetooth？ v4.0 Low Energy的2.4GHz无线通信LSI。该LSI的最大特点是，实现了业界顶级的低耗电(发送时9.8mA，接收时8.9mA※)，凭借纽扣电池等小型小容量电池进行长时间使用成为可能。该LSI内置Bluetooth？无线通信所需的协议栈，可使现有的终端产品以最简洁的结构实现无线化。(*根据LAPIS Semiconductor测量值)

　　特点

　　1. Bluetooth xv4.0 Low Energy single mode LSI

　　最适用于Bluetooth？ Smart设备。 不仅具备PC、智能手机等的配件中使用的Slave功能，同时具备Master功能，因此也可以作为在护腕式健康设备、多功能里程表等传感器设备与PC、智能手机之间传递数据的功能而使用。

　　2. 低功耗设计

　　通过LAPIS Semiconductor独自开发的RF电路，实现了业界顶级的低耗电量(发送时9.8mA，接收时8.9mA，休眠时0.7μA)。不仅RF电路，为降低系统整体的耗电量，还优化了部分电源关断电路、通过自主判断控制系统时钟的停止的时钟控制电路等。

　　3. 内置协议栈

　　内置Bluetooth？ v4.0 Low Energy的HOST堆栈，仅将符合设备用途的Profile安装于客户整机中现有的应用处理器中即可支持Bluetooth？ Smart设备。可以(有偿)提供示例应用程序、参考板。

　　4. 内置微控制器+存储器

　　搭载ARM公司生产的Cortex-M0，采用Program专用内置SRAM 12k byte，可安装客户的应用程序。用户应用程序可经由I2C总线通过外置存储器下载。

　　5. 配备标准的串行接口

　　配有通用串行接口，作为与HOST微控制器等通信的控制接口。可使用SPI Slave、UART、 I2C接口。

　　6. 搭载控制传感器设备、外围设备的I2C总线、GPIO

　　配备可使用各种传感器设备和外围设备Interface的I2C总线，配备可作为电源控制和中断信号使用的4通道GPIO。

　　7. 传感器节点评估板

　　“ML7105”的评估板提供集成LAPIS Semiconductor的微控制器、罗姆的传感器群于一个基板上的传感器节点。这个传感器节点基板与“ML7105”无线模块相结合，可让使用者切身体验实现传感器网络之简便。评估板中还包含应用程序的示例代码、各传感器元件的驱动程序软件。

　　应用方案介绍：

　　ZTM7105C Bluetooth？ Low Energy Module Spec.

　　■ 特征

　　① 符合Bluetooth？ SIG Core Spec v4.0

　　② 内置低功耗 RF模块

　　③ 搭载符合Bluetooth？ LE single mode的Baseband控制器

　　④ 低功耗工作模式

　　⑤ 单电源供电 ：1.8V ~3.6V

　　⑥ 工作温度范围：-20 ℃~70℃

　　⑦ 消耗电流：

　　深度睡眠模式 < 3mA

　　空闲模式 < 5.0mA

　　TX 模式 < 12.0mA

　　RX 模式 < 12.0mA

　　■ 引脚图

　　● 见上页图

　　■ 应用

　　● 防丢器，血压计， 照明等。

　　基于LAPIS Semiconductor超低功耗MCU的手持仪表的设计

　　主要芯片介绍：

　　1. 概述

　　采用高效率的RISC型的ROHM(罗姆)旗下LAPIS Semiconductor微控制器，具有超低功耗、低电压、内置24bit RC型ADC震荡型，12bit 逐次比较型A/D 转换器、内置LCD驱动、语音输出功能等特性，是工业控制、ZigBee？、射频、医疗和公共事业计量、通信网关、传感器控制、大型家用电器和便携式电池供电产品等在内的理想之选，主要应用产品有电子架牌、无线设备、手表、自行车仪表、数据记录仪、气表、DSC、火灾报警器、恒温器、气象站等。

　　2. 超低功耗及超低电压技术

　　a)配备有实现和Mask ROM同等超低功耗的闪存；

　　b)高效率的RISC型CPU，大大缩短指令运行时间；

　　c)超细致的电源管理功能，可以单独切断任意资源的电源；

　　d)工作电压1.1V～3.6V，延长锂电池的工作寿命；

　　e)使用超低漏电工艺(Multi-Vtprocess)工艺，有效抑制高温时漏电流(如左图所示)；

　　f)在工作模式，睡眠模式和待机模式下都实现低功耗；

　　g)RTC运行模式下功耗：0.5mA；

　　h) STOP 模式：0.15mA。

　　3. 低电压技术

　　a)FLASH可以在1.0V 下进行读写；

　　b)一般的单片机FLASH最低工作在1.8 V 左右。

　　4. 基于RA-ADC的温、湿度测量技术

　　LAPIS Semiconductor的MCU利用RC振荡模数转换器从而实现高精度的温度 / 湿度测量，精度最高可达±0.1度，业界首屈一指，而且能够实现超低功耗，消耗电流是普通逐次比较型AD的千分之一；原理为通过使参考端和传感器端分别与参考电容产生RC震荡，可以消除 RC振荡电路自身的误差，因此可以根据传感器自身的特点进行AD转换。同样，通过计算参考端和传感器端的震荡频率比，然后计算该计算比率和传感器与温度之前的相关性，可获得一个基于该计算比率的温度值，可见只通过电阻和电容就可以实现温湿度的测量，从而降低了成本。

　　5. 内置字段式LCD驱动技术

　　内部自带LCD驱动，最高可达1536段，广泛应用于低成本，要求复杂显示的图案及文字，并内置电压泵结构，可以使电池在较低电压下，仍然维持很高的现实分辨率。另外，通过LCD内置寄存器可以实现显示RAM的重新分配，使客户分配显示RAM更灵活，并且能够在封装不变、程序不变的情况下灵活更换不同真值表的液晶。

　　手持温湿度测量仪系统组成：

　　手持温湿度测量仪表的系统结构如图所示。通过电池供电，实现原理为：温湿度传感器检测温度及电压所对应的电阻值，此电阻值，通过RC-ADC模块，转化成MCU所需要的电信号，接入MCU处理，处理数据后把结果转化成我们需要的温湿度值，存储到EEPROM里面，并且在LCD上显示出来。(如下图所示)

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