2.4G电动车防盗方案 超低功耗单发器 SI24R2F

       对于现在的电动车防盗标签和校园卡的市场，主要以2.4G为主做标签，各色各样的2.4G国产芯片渐渐的能满足这块RFID领域。但是作为RFID的推动领导者，深圳市动能世纪科技有限公司专注于超低功耗无线射频收发IOT解决方案芯片结合中科微2.4G产品在向市场推出新款RFID芯片，满足客户的同时对客户产品提出Costdown以及升级方案。针对电动车防盗车、校园卡推出一款SI24R2F，是可兼容之前的SI24R2E，性能上大大的提升。内置64次可编程NVM存储器，睡眠电流更是大大降低只有200mA。另外还增加了温度报警功能和按键功能，在SI24R2E的基础上在增加两个IO口，满足广大客户的产品需求。

 

 

 

 

      Si24R2F 是一颗工作在2.45GHz ISM 频段，专为低功耗有源RFID 应用场合设计，集成嵌入式2.45GHz 无线射频发射器模块、64 次可编程NVM 存储器模块以及自动发射控制器模块等。工作频率范围为2400MHz-2525MHz，共有126 个1MHz 带宽的信道。内部集成高PSRR 的LDO 电源，保证1.9-3.6V 宽电源范围内稳定工作。

      Si24R2F 采用GFSK 数字调制与解调技术。数据传输速率可配置，支持2Mbps、1Mbps 和250Kbps 三种数据速率。高的数据速率可以在更短的时间完成同样的数据收发，因此可以具有更低的功耗。芯片输出功率可调节，根据实际应用场合配置相应适合的输出功率，节省系统的功耗。

      Si24R2F 针对低功耗应用场合进行了特别优化，在关断模式下，所有寄存器值与FIFO 值保持不变，关断电流为700nA；在待机模式下，时钟保持工作，工作电流为20uA，并且可以在最长130uS 时间内开始数据的发射。

      Si24R2F 开启自动发射功能，内部Watchdog 与内部RCOSC 时钟工作，内部Timer计时器开始计时，芯片工作在睡眠状态下，此时待机电流仅为700nA。当内部Timer 计时器计满，自动发射控制器自动完成数据从NVM 存储器的装载与发射，数据发射完成后，芯片立即进入睡眠状态。Si24R2F 的平均功耗非常低，特别适合纽扣电池供电的应用系统。

      Si24R2F 操作方便，不需要外部MCU，即可以自动完成数据的装载与发射。NVM存储器可以存储寄存器配置与发射的数据内容，掉电后不会丢失，数据可保持10 年以上。在3.3V 供电电压下，无需外部高压，外部MCU 可以通过芯片的四线SPI 接口完

成NVM 的配置编程，芯片最大可编程次数为64 次，芯片支持NMV 加锁，防止NVM配置数据回读，保证用户数据安全。

      Si24R2F 具有非常低的系统应用成本，不需要外部MCU，仅少量外围无源器件即可以组成一个有源RFID 无线数据发射系统。

 

 

主要特性

·工作在2.45GHz ISM 频段

·内置64 次可编程NVM 存储器

·具有超低功耗自动发射功能

·具有低电压自动报警功能

·具有防拆卸报警功能

·集成防冲突通信机制

·内置3KHz RCOSC 和硬件Watchdog

·3.3V 编程电压

·调制方式：GFSK

·数据速率：2Mbps/1Mbps/250Kbps

·超低关断电流：700nA

·超低待机电流：20uA

·快速启动时间： ≤ 130uS

·宽电源电压范围：1.9-3.6V

·宽数字I/O 电压范围:1.9-5.25V

·低成本晶振：16MHz±60ppm

·最高发射功率：12dBm

·发射电流(2Mbps): 16.8mA（0dBm)

·最高10MHz 四线SPI 接口

·发射数据硬件中断输出

·QFN20 封装

·兼容Si24R1 和Si24R2 发射功能

·内置DES 加密

 

应用范围

·超低功耗有源RFID 系统

·智慧校园卡管理系统

·电动自行车防盗系统

·固定资产监管系统

·智能停车场管理系统

 

芯片结构框图

引脚信息

工作模式

状态转换图

Si24R2F 芯片内部有状态机，控制着芯片在不同工作模式之间的转换。

Si24R2F 可配置为Shutdown、Standby、Idle-TX、TX、ATR 五种工作模式式。状态转换图如图

 

Shutdown 工作模式

当芯片NVM 内部配置ATR 功能关闭时,AUTX_FLAG 为1，芯片上电后直接进入 

Shutdown 模式，在Shutdown 工作模式下，Si24R2F 所有功能模块关闭，芯片停止工作，

 

消耗电流最小，但所有内部寄存器值和FIFO 值保持不变，仍可通过SPI 实现对寄存器

 

的读写，该状态时，芯片工作电流约700nA。设置CONFIG 寄存器的PWR_UP 位的值

 

为0，芯片立即返回到Shutdown 工作模式。

 

 

数据包处理协议

Si24R2F 基于包通信，数据包格式与Si24R1 相同。芯片内部集成基带处理引擎，可 

以不需要外部微控制器干预，自动实现数据包的处理。基带处理单元支持1 到32 字节

 

动态数据长度，数据长度在数据包内。也可以采用固定数据长度，通过寄存器指定；基

 

带处理单元完成数据的自动解包、打包。该处理单元内部有3 级FIFO，可以一次发射

 

3 包数据。

 

SPI 数据与控制接口

芯片采用标准的四线SPI 接口，最高读写速度为10Mb/S。外部微控制器可以通过 

SPI 接口对芯片进行配置，包括读写功能寄存器、读写FIFO、读芯片状态、清除中断等。

 

5.1 SPI 命令

 

SPI 命令参见表6-1。CSN 从高电平翻转为低电平，SPI 接口开始工作。每一次SPI

 

操作，MISO 输出的第一字节为状态寄存器的值，之后通过命令来确定是否输出值(不输

 

出为高阻态)。命令格式中命令字按从MSBit 到LSBit 的顺序输入，数据格式中按从

LSByte 到MSByte 的顺序，每字节中按从MSBit 到LSBit 的顺序输入。详细请参考SPI

 

时序图。

 

注意：当ATR 功能打开时，必须先执行AUTX_ON 命令关闭ATR 功能后才能执行 

其它命令。AUTX_ON 命令执行前，CSN 必须先拉低再拉高（低电平脉冲），再拉低执

 

行AUTX_ON 命令。

 

SPI 时序

SPI 操作包括基本的读写操作以及其他的命令操作，时序上如图5-1 及图5-2。。

注：只能在Shutdown、Standby、Idle-TX 以及ATR 模式下才能对寄存器进行配置。

典型应用原理图

外部接MCU 应用原理图ATR 功能打开时应用原理图

 

ATR 功能打开时应用原理图

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