一道懒人菜——CC2650环境检测开发板抄板
和其他厂家非常不同的是，TI在提供芯片的同时还提供了参考设计。原计划开发的环境检测开发板，在开始进一步熟悉CC2650的时候发现，TI已经提供了这个参考设计的全套资料，包括原理图和PCB设计图。这可是一道绝对的懒人菜，到底什么味道呢？
1. 原理图和功能
这个参考设计是用一个CR2032纽扣电池供电的低功耗环境参数采集项目，可以采集误差3%的湿度和0.2摄氏度的温度。同时还提供了4个IO接口可以扩展，提供更多的传感器接口。实现温湿度采集的是TI的新星产品HDC1000，可以在非常小的空间，极低的功耗实现温度和湿度的采集，采集的信号通过I2C接口由MCU来采集。因为采用了只有1.5V的电池供电，因此电源管理也是本开发板的亮点。
仔细分析这个开发板的原理图，发现这是TI在秀肌肉，在这个开发板上，主要不是为了实现温度和湿度的采集，而是为了尽可能展示TI的技术优势和产品特点。具体有低功耗的无线射频SoC芯片CC2650，高效的温湿度传感器HDC1000，达nA级别的极低功耗系统时钟TPL5110，低漏模拟开关TS5A3160。这样可以实现在睡眠状态时几乎完全关断电池的供电，而可以用中断或引脚来唤醒。
2 四种味道
2.1 数字温湿度传感器HDC1000
HDC1000可以按照14位精度采样，精度高，功耗低，在睡眠模式电流200nA。在I2C双线模式，可以实现数据采集，一组I2C总线上可以同时连接4个HDC1000芯片，每个芯片有2个引脚可以任意接GND或Vcc，这样可以区分4个不同的编号，由MCU识别和采集。当MCU发出采集的指令后，HDC1000开始采样和转换，把结果存储在内部的寄存器中，可以通过访问寄存器中的数据直接取得温度和湿度的数值。
2.2 CC2650是这个开发板的核心，具有运行在48MHz的32位ARM-M3核心和专门处理射频功能的内置M0内核。具体参数和特征需要在开发板的测试和调试中详述，但需要记住的这是目前几乎是唯一的可以同时在一个芯片上实现BLE和ZigBee协议的芯片，这样开发板就具有适应几乎全部2.4GHz物联网应用场景的特性（暂不考虑由NIKE推出的ANT协议）。
2.3 极低功耗系统时钟TPL5110
TPL5110包含1个内置的MOSFET驱动器，可以通过控制关断周期来极大地减少系统在休眠状态下的功耗，这个在电池供电的开发板中更是显得非常有价值。
2.4 低漏模拟开关TS5A3160
TS5A3160是一个单极双掷的模拟开关，适用于隔离和低功耗控制功能。
3 开发板视图
3.1 开发板设计为4层板，主要元件都布置在顶部，
纽扣电池和用于调试用的Jumper布置的底部。
中间的电源层和接地层在PCB板的中间部位。
3.2 开发板在电池供电的情况下，在调温箱中测试采集的数据和精度。
4 参考设计的调整
根据本次开发板设计的需求，需要在以下几个方面进行简化和逐步调整。
- 改变电池供电的方式为外引供电，由开发板的模拟器来供电，这样基本取消电源管理的部分。
- 精简原理图，减少总体元件数。也就是尽可能少地用到上述性能优异的芯片，因为这些都是银子呀。
- 采用板载PCB天线，不采用增益更高的外接天线接口。
- 增加外引功能引脚的数量，参考设计中只有4个GPIO引脚引出，需要把有可能用到的引脚均引出。
- 简化模拟调试接口，并争取适应多种模拟器的开发方式，即直接引出JTAG调试的有关引脚，避免采用固定的10-pin插座的方式。
- 优化PCB设计，尽量实现双层板的设计。当然4层板效果更好，不过包括Nordic在内的一些开发板均采用双层板设计，也可以实现预定的功能。当然，要看最后的效果来定。
- 在合适的位置增加功耗测量Jumper，这样可以测试功耗是否可以达到标定的数值。
（下一贴就把改后的设计发上来，前一阵出差，动作慢了）
京公网安备 11010802033920号
