一、Air8101 工业引擎开机相关管脚概述
管脚编号 | 管脚名称 | 功能描述 |
25 | VBAT | 供电引脚,供电电压范围为2.5V到4.35V,建议PCB引出测试点,以便配合夹具为Air8101供电使用; 当产品不是一直使用外部电源适配器供电,而是直接使用电池给VBAT供电时,VBAT最低工作电压允许2.5V,如果产品设计VBAT经过一个LDO降压给外设供电时,当VBAT电压低到一定程度,可能外设无法正常工作,设计时需要注意这一点; 例如外部有一个字库芯片,工作电压为2.8V到3.6V,硬件设计时VBAT经过一个LDO输出3.3V给字库芯片供电,需要区分以下三种情况: 1、当VBAT电压大于等于3.3V时,VBAT经过LDO可以稳定输出3.3V给字库芯片供电; 2、当VBAT电压大于等于2.8V小于3.3V时,VBAT经过LDO输出的电压和VBAT保持一致,虽然字库芯片也能正常工作,但是和期望输出稳定的3.3V不符,需要根据实际情况评估下是否可以接受; 3、当VBAT电压大于等于2.5V小于2.8V时,虽然Air8101可以正常工作,但是此时VBAT经过LDO输出的电压已经小于2.8V,字库芯片无法正常工作,在产品设计时,需要特别注意这种情况的发生,提前做好规避措施; |
1、19、22、41、64、76、77、78、79 | GND | 参考地 |
24 | VIO | 某些产品的应用场景下,可以将VIO和VBAT短接,能够降低功耗; 在Air8101内部,VBAT输入的2.5V到4.35V的电压,经过一个LDO,产生2.3V到3.1V的VIO电压,这个VIO电压可以给WIFI射频,GPIO等硬件单元供电; 既然VIO是内部产生并且内部使用的,为什么还要通过Air8101引脚引出来呢?用户做硬件设计时还需要处理VIO这个引脚吗? 如果用户产品对功耗没有任何要求,可以不用处理VIO这个引脚,保持悬空即可; 如果用户产品是电池供电并且需要低功耗时,就需要处理VIO这个引脚了; 同时满足以下两项条件时,VIO和VBAT可以短接,这样在Air8101内部的那个LDO就可以保持空载状态,可以将功耗降到最低; 第一个条件,电池输出电流比较小; 第二个条件,电池输出电压等于或者低于3.6V; 纽扣电池可以同时满足这两项条件,就可以将VIO和VBAT短接,这样可以降低功耗,延长使用时间; 锂离子电池的输出电压范围一般是3.0V到4.2V,并且输出电流一般是几A以上,不满足以上两个条件,所以锂离子电池供电时,不能将VIO和VBAT短接。 |
23 | CEN | 复位 |
58 | VDD_GPIO | 当VBAT电压大于等于3.3V时,VDD GPIO有3.1V的电压输出; 当VBAT电压小于3.3V时,VDD GPIO输出的电压等于VBAT电压减去0.2V; 可以给一些功能引脚(例如I2C等)上拉使用,功能引脚可以通过4.7K或者10K的电阻直接上拉到VDD_GPIO引脚; 虽然有小于或者等于3.1V的电压输出,但是供电能力不足,不要给其他硬件单元供电使用 |
59 | VDD_3V3 | 内部LDO输出的3.3V引脚,最大电流300mA; 使用时注意以下三点: 1、当VBAT电压大于等于3.3V时,VDD 3V3可以稳定输出3.3V; 2、当VBAT电压低于3.3V时,VDD 3V3输出的电压也会低于3.3V,VBAT电压保持一致; 3、在Air8101内部,由GPIO13控制一个LDO输出3.3V,最大电流300mA,如果多个外设硬件单元使用VDD 3V3引脚供电,注意评估供电能力是否足够 当产品不是一直使用外部电源适配器供电,而是直接使用电池给VBAT供电时,VBAT最低工作电压允许2.5V,如果产品设计通过VDD 3V3引脚给外设供电时,当VBAT电压低到一定程度,可能外设无法正常工作,设计时需要注意这一点; 例如外部有一个字库芯片,工作电压为2.8V到3.6V,硬件设计时VDD 3V3引脚给字库芯片供电,需要区分以下三种情况: 1、当VBAT电压大于等于3.3V时,VDD 3V3引脚可以稳定输出3.3V给字库芯片供电; 2、当VBAT电压大于等于2.8V小于3.3V时,VDD 3V3引脚输出的电压和VBAT保持一致,虽然字库芯片也能正常工作,但是和期望输出稳定的3.3V不符,需要根据实际情况评估下是否可以接受; 3、当VBAT电压大于等于2.5V小于2.8V时,虽然Air8101可以正常工作,但是此时VDD 3V3引脚输出的电压已经小于2.8V,字库芯片无法正常工作,在产品设计时,需要特别注意这种情况的发生,提前做好规避措施; |
二、Air8101 工业引擎开机必要条件
1.VBAT 供电管脚电压保持在 2.5~4.35V,持续供电电流大于 500mA
2.CEN 管脚在开机和复位时注意事项
Air8101 工业引擎没有外部开机键,上电即开机; CEN 引脚在模块内部已上拉到电源 VIO,CEN PIN客户不用做任动作即可开机。如果客户需要通过按键实现硬复位的功能,可以按下图设计;按下按键后会将 CEN 与 PCB 的参考地连通CEN状态为低模块掉电,释放按键后恢复拉高模组重新上电开机。
注意,如果使用纽扣电池供电,则 R4 电阻需要短接,将 VIO 与 VBAT 连接,其他供电方式 R4 则为 NC。
三、常见问题
1. 电池供电时,VBAT和VIO引脚是否需要短接
1、无论是什么类型的电池,纽扣电池也好,锂离子电池也好,VBAT和VIO都可以不短接,都能正常工作,只是使用纽扣电池时,功耗会高一点儿;
2、如果功耗想控制到最低,同时满足以下两项条件时,VIO和VBAT可以短接: (1) 电池输出电流比较小,例如: 锂亚纽扣电池连续输出电流通常为0.1~2mA,脉冲电流可达10~30mA; 锂锰纽扣电池连续输出电流:0.1~3mA(推荐值),极限可达5mA(但容量衰减),脉冲电流:15~30mA(短时);
(2) 电池输出电压等于或者低于3.6V,例如: 锂亚纽扣电池输出电压范围一般是3.0V到3.6V; 锂锰纽扣电池输出电压范围一般是2.0V到3.0V;
根据以上描述可知,锂亚纽扣电池或者锂锰纽扣电池供电时,可以将VIO和VBAT短接; 锂离子电池的输出电压范围一般是3.0V到4.2V,并且输出电流一般都是几A以上,不满足以上两个条件,所以锂离子电池供电时,不能将VBAT和VIO短接;
2. 烧录说明
使用26和27两个引脚对应的UART0进行烧录,连接好UART0之后,重启Air8101就可以烧录软件,可以使用以下几种方式进行重启(不仅仅局限于以下几种): 1、直接硬件断开再上电; 2、CEN引脚按键拉低再释放; 3、软件重启;
四、总结
上电开机,是硬件设计调试的第一步,引出遇到开机问题,可以参考以上开机条件进行逐一排查。在前期设计接地,也要根据这些要求来优化外部电路设计。