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      • <IoT设计指南>(二)通盘掌握开关、连接器和传感器特性

        Siliconlabs | 09/273/2016 | 09:02 AM

        本系列文章的第二部分将囊括你的物联网(IoT)设计项目需要的零件,并将著重在开关、连接器和传感器的产品类别介绍与设计说明,欢迎观看完整文章,帮助您的IoT项目商品化往前推进一大步!

         

        开关

        开关用来连通和断开电路。说到开关时我们经常需要提到极数和投数。投数指的是开关的机械行为。极数指的是在开关一侧的电路终端的数量。单极设备(也叫双向开关)只能连接电路的两边或者断开电路。有两个极的开关(也叫三路开关)指的是能将电路的一边和另一边的两个终端连接的开关。有两个投和极的开关其实是建立在同一设备中的两个开关。如果有两个电路同时需要开关控制时,这种设备是很有用的,比如同时有AC和DC需要被控制。


        按钮开关

        按钮开关或瞬时开关里有一个弹簧,可以在按下和放开的时候开关,弹簧会让电路恢复到默认状态。

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        DIP开关

        DIP开关 是用来调试电路的滑动开关。

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        角度开关

        角度开关可通过探测倾斜度是否超过一定角度,从而闭合电路,允许电流通过。 

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        震动开关

        震动开关以悬挂的金属球和绝缘弹簧构成。 

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        磁簧开关

        磁簧开关在磁场存在的情况下连通。可以和磁铁联合使用,以监测门是打开还是关上的。

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        继电器

        继电器是由外部电源控制的开关。继电器通常用于使得微控制器可以控制更高的电压。当订购继电器时,你需要指定控制电压以及开关两端的工作电压,以及开关电压和控制电压之间的隔离。

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        连接器和电缆

         

        连接器和电缆使你的工具暂时的或者永久的与外部连接。标准连接器比起自定义的连接器更加便宜。


        接头

        接头是PCB的金属引脚,使用连接器可以形成临时连接。 

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        跨接器

        跨接器是跨接临近接头引脚的短的线路。跨接器主要用来临时配置调试电路,很多电脑主板上用它来清除启动选项,恢复默认状态,或用作原型布线。

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        带状电缆

        带状电缆将许多电线集合到一起。带状电缆可以在PCB间建立临时或永久的连接,其有多种型号和形状。

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        弹簧针连接器

        弹簧针连接器在不用对应插座的情况下将线连接到PCB。这样的好处是无需PCB上的连接器,所以在生产过程中成本不会增加。

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        其他类连接器

        其他连接器,可以将你的设备与标准接口连接,如USB,HDMI,Ethernet,RCA音频线,耳机,麦克风等。

         

        传感器

         

        传感器监测或者测量操作环境数据。其包括简单的无动力物理传感器,或者一站式的数字芯片,其使用物理传感器测量,并为这些传感器提供数字接口。传感器可以是监测环境简单变化的便宜设备,也可以是要求校准过程的精密的,昂贵的设备。

         

        被动式传感器(比如无需电源的传感器)设计来监测因材料的物理性质变化而导致的电流变化。数字传感器可以与被动式传感器配合,提供了让测量过程简便的接口。

         

        电压传感器

        电压传感器可以由晶体管组成,使用分压器在特定的电压时触发。电压可以通过MCU上的外设,如ADC或模拟比较器被监测到。

         

        电流传感器

        电流传感器可以由低电阻的精确电阻(小于1欧姆)组成,电阻前后的电压通过ADC或者模拟比较器测得,电流因此可以通过电压降和欧姆定律被计算出来。

         

        霍尔效应传感器

        霍尔效应传感器提供了根据环境中磁通量而变化的模拟输出。

         

        温度传感器

        温度传感器在各种各样的技术中都是可用的。热敏电阻由可根据温度改变电阻的材料组成。恒温器是在指定温度关闭的开关。热电偶通过两个不同类型的金属结合产生的电压测量温度。 

         

        旋转编码器

        旋转编码器用来测量轴的转角,基于光学或者霍尔效应传感器原理。

         

        应变片

        应变片测量材料所受的拉力,可以用来测量拉伸荷载。应变片使用高强度粘结的材料。已知电阻的导线以特定形式嵌入在应变片中。

         

        压力传感器

        压力传感器测量气体或者液体的压力。有多种不同压力传感器,安装在多种机械中以测量压力。

         

        麦克风

        麦克风就是一种测量音波压力的压力传感器。

         

        换能器

        换能器在话筒和麦克风中监测高于可被听到的频率,如超声波,换能器多用于接近监测或者超声成像系统。

         

        湿度传感器

        湿度传感器通过传感器中电阻或电容的变化测量空气湿度。

         

        加速度计

        加速度计测量加速度。加速度计的原理可以是根据中立,倾斜传感器,或者根据传感器的运动。

         

        陀螺仪

        陀螺仪测量空间中的位置或旋转的角速度。与加速度计类似,陀螺仪具有三个轴或自由度,并且可以根据每秒旋转的角度订购。

         

        磁力计

        磁力计测量磁场的强度和方向,并用于测量该装置的罗盘航向,只要附近的电场不隔绝地球磁场就可以。磁力计有三个轴或自由度。

         

        IMU

        惯性测量单元(IMU)结合加速度计,陀螺仪和磁力计的功能,组成“9轴”或9 自由度传感器,其允许装置更精确地跟踪在自由空间中的位置。

         

        在下一课,我们将介绍驱动器,集成电路和功率调节芯片等。 欢迎至芯科科技中文在线论坛观看全系列<IoT设计指南>文章:http://community.silabs.com/t5/ChineseForum/bd-p/SiliconLabsChineseForum

      • 大中华区物联网英雄特辑(五):雍敏科技将智能家居硬件/软件/云服务三剑合璧!

        Siliconlabs | 09/273/2016 | 08:41 AM

        “智能家居”无疑是当前中国物联网应用领域中发展最火爆、最迅速的一块市场新天地,激励众多新创公司、老牌科技大厂等各路英雄并起,倾注全力研发各类互联互通的智能家居设备、软件、云端应用和整体系统方案。其中,满怀雄心壮志的新创物联网解决方案供应商──上海雍敏信息科技有限公司,已率先搭建起一整套包含硬件、软件和云服务的智能家居系统平台,同时他们也具备大胆、创新且宏观的营运思维,多方启动异业合作,将为中国智能家居市场注入一股巨大的动能!。

         

        做为上海雍敏信息科技重要的半导体供应合作伙伴,芯科科技(Silicon Labs)除了持续提供优质的ZigBee无线模块和SoC解决方案外,并且也通过与上海雍敏信息科技的紧密合作,强强联手拓展双方在中国智能家居市场的影响力。近日,我们特别访问到了上海雍敏信息科技执行董事兼总经理张敏先生,通过他长久以来对行业的缜密观察,以及对现下及未来的技术与市场发展趋势的精准剖析,定能给予读者们耳目一新的想法,进而迈向下一个基于最新标准、崭新生态系统的智能家居新时代!现在就请观看完整的采访文章!

         

        请告诉我们您在物联网市场、产品设计方面的经历及独特想法

        张敏:从大家耳熟能详的互联网,朝向仍在萌芽阶段的“物联网(IoT)”方向发展,势必将面临一个截然不同的生态系统变革。举例来说,互联网的运作模式是先有内容,再通过网络传递信息,但是,物联网的世界则是随时随地随物都有信息产生,因此不能只建构特定的互联通道,而是要进一步实现万物互联互通且实时相连的骨干网络,必须以更高规格的万物互联(IoE,Internet of Everything)发展思路对待,这将为整个行业带来颠覆性的产品设计和商业模式革命。

         

        以智能家居应用为例,相对温湿度、红外线等环境传感器是实时撷取家庭各项环境指标,接著需要通过可以连接大量节点且稳定的ZigBee网状网络技术,为家居设备构筑互联互通的信息传递桥梁,再来则是以软件应用程序和云服务帮助用户分析并转换唯有用的参考数据,进而实现家电自动化控制、能源管理、安控和远端照护等智能化应用。很明显的,这样的过程都需要物与物的直接连接与沟通,已经跳脱了互联网时代中,任何控制指令及数据的收集都需要由用户主动发起的框架。

         

        为了加速实现物联网的愿景,雍敏科技将自身定位为物联网整体解决方案提供商,特别聚焦于在商机潜力巨大的智能家居领域展开布局,在硬件方面运用了标准化的ZigBee连接技术生产各类无线连接模块,以及智能网关、智能门锁和智能插座的产品;同时设立专业的软件和云平台技术研发团队,以便支持行业与企业用户快速进入物联网和智能化市场,助力传统企业转型升级。

         

        这样的市场策略不同于许多竞争对手,不单单局限于硬件的发展模式,而是同步从发展软、硬和云技术三管齐下,提供系统业者一个成熟、可直接落实应用的完整平台,并可做为触发新兴商业模式串连异业合作的桥梁,让雍敏科技走出了不一样的IoT之路。

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        图说:上海雍敏信息科技执行董事兼总经理张敏表示,雍敏正不遗馀力的发展ZigBee无线连接设备,以搭建物联网最重要的基础建设──互联互通

         

        请告诉我们雍敏科技的文化及特点,以及在物联网市场上的独到策略

        张敏:上海雍敏信息科技公司成立于2011年,是行业内最早确立以“云端+人工智能+大数据+传感器+物联安全+智能直流微电网”技术为核心的物联网智能家居技术架构的公司,这六个部分都是雍敏科技技术发展的重中之重,也正在形成雍敏科技的核心竞争力。雍敏科技的云系统基于分布式P2P架构,采用了自己技术的多层架构的混合云技术,能很好地解决大数据量爆发的瓶颈问题,并满足各种服务商对云平台系统的要求。

         

         “多层次、多维布局是雍敏科技进击物联网市场的核心理念”,通过在物联网通信、物体感知及控制等领域的综合优势,以创新性的“解决方案+产品+服务”一体化服务能力,融合客户的个性化、多样化需求,构建高效、简洁、环保的物联网综合管理平台,创造优越的用户体验。目前,雍敏科技性能卓越、品质稳健的产品解决方案与创新技术已广泛应用于智能家居、智慧社区、智慧酒店、智慧农业、智能照明、工业控制等众多领域。

         

        雍敏科技拥有先进的软硬件研发技术力量、严格的质量管理体系和服务管控流程,藉由提供物联网整体解决方案加速客户智能产品和系统的市场化进程。展望未来,雍敏将继续秉承“科技领先、务实创新、客户至上、以人为本”的理念,力求成为全球卓越的物联网智慧产品和服务提供商,一个最值得客户信赖的战略合作伙伴。

         

        近期,雍敏科技也正式成为中国智能家居产业联盟(CSHIA)理事单位,成为中国智能家居市场发展的即战力。该联盟自成立以来,始终坚持“携手共赢,实效发展”的联盟宗旨,在会员合作、标准制定、技术融合、资源对接、人才培养、渠道拓展、企业咨询等方面开展了多项工作,作为一个会员达到七百多家的组织,现在已经成为国内参与成员最多的智能家居行业组织。雍敏科技非常荣幸能够成为其中的一员,在行使自身权利的同时,充分发挥理事单位的作用,和其他会员一起共同推进中国智能家居行业的健康、有序发展。

         

        作为ZigBee联盟、中国智能家居产业联盟、闪联产业联盟等行业联盟的中坚力量,雍敏将为智能家居、智能城市的建设持续贡献力量。具体来说,雍敏科技会利用自身优势,重点在推动智能家居企业、平台和生态圈之间的合作、推动智能家居采用国际标准以及通用的互联协议、加大智能家居的技术尤其是基础技术的研发积累等方面积极发挥我们的作用。

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        图说:雍敏科技开创独特的营运模式,通过软、硬、云三方结合打造物联网服务平台,助力传统产业迈向智能化的未来

         

         

        请告诉我们雍敏科技智能家居解决方案的产品特色与优势

        张敏:雍敏科技拥有无线通信模块、智能互联设备、软件应用程序/API/SDK,以及云平台等四大产品线。这些解决方案皆具有连接稳定、性能出色、节能、易开发、简约设计等优势,并可提供定制开发、定制生产、生产配套、技术支持等一站式交钥匙配套服务。

         

        基于上述的优势,雍敏科技一方面正在广泛布局与传统厂商、传统行业的共赢合作,为传统家电、电器企业提供一系列智能家居解决方案,从而迅速、方便地帮助他们将各种各样的家电设备通过最新的ZigBee无线技术接入到云端应用环境。

         

        另一方面,雍敏科技正在各个领域运筹帷幄,期望与房地产商、酒店、民宿、广电系统等业者建立异业合作,基于每一个行业的应用需求,为其提供定制化的智能家居解决方案,包括智能安防、智能照明、智能健康管理等多个子系统,如此一来,雍敏科技的产品和技术能够快速的落地,让用户以最简便的方式体验智能化带来的舒适快感。

         

        “雍敏的理想就是扮演串连物联网行业上下游的桥梁”,我们致力推行从客户端将产品推入千家万户的模式,担纲系统合作伙伴成功背后的最佳技术后盾。换句话说,借助这些合作伙伴的渠道“曲线救国”,使雍敏科技的产品快速、无缝地进入消费者家庭,我们希望很多人即使没有听过雍敏科技这个公司,但却非常习惯于使用雍敏科技的各项产品。

         

        与此同时,雍敏科技也会倾力做好做满自己的“麦虎DIY智能专家(MYHOME SMART)”的品牌。在SiliconLabs完善的无线技术支持下,雍敏科技已经开发出一系列基于ZigBee标准协议的智能网关、网络中继器、转换器、智能移动插座、智能门锁、智能窗帘电机、家居系统触摸面板、燃气警报器、温湿度传感器、漏水探测器、一氧化碳/烟雾探测器等琳琅满目的智能家居设备。

         

        更值得一提的是,雍敏科技自行研发的物联网云平台整合了基于各类操作系统平台和第三方应用服务平台的API应用接口,结合旗下各类物联通信模块、智能传感器模块和接入控制网关来满足智能家居、工业4.0及农业物联网等各方面应用,包括各类在线监控、个人云端存储、智能家居和各种消费类电子产品的智能化、互联互通、人工智能及大数据应用等。目前雍敏科技正与国内外主要的IC设计和供应商、广电渠道、房地产商、酒店业旅游业和家电电器制造商进行纵向一体化合作,全力支持和帮助我们的商业客户进入相应的智能家居市场和行业物联网应用领域。

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        图说:雍敏科技打造自有的智能家居品牌,扣连居家自动化所有应用

         

         

        什么原因使您选择了SiliconLabs作为理想的半导体合作伙伴

         

        张敏:雍敏科技自成立之初就选择ZigBee这个优质的无线协议标准做为进军智能家居的技术发展路线,并且选择SiliconLabs的ZigBee产品作为我们研发与应用的重点之一。主要的考量原因系看中ZigBee具有功耗低、成本低、掉线率低、组网能力强、自组网、安全保密性高等优点,在物联网无线局域网技术市场中的份额逐年提高,将来会占据半壁江山,成为最主流的智能家居无线技术之一。

         

        “Silicon Labs的物联网技术完整性为客户提供了巨大的吸引力和可信赖感”,SiliconLabs是市场上唯一同时具备传感器、计算、无线连接和软件开发工具的半导体供应商,藉此衍生的技术支持完整性是其他厂商所不能比拟的,这也带给模组和系统开发客户无比的信心,可以与其携手推动各种智能家居新技术的市场化。

         

        雍敏在落实各种ZigBee产品设计前,即针对市面上所有知名的ZigBee芯片厂家进行了非常详尽的性能评测,结果在网络稳定性、多节点组网、安全性和功耗等多方面的数据比较皆由SiliconLabs胜出。这些对于智能家居、安防监控、工业自动化的应用而言,都是关键的性能评估指标,说明SiliconLab的ZigBee解决方案能有效帮助客户设计出符合市场要求的产品。

         

        Silicon Labs目前提供EM35xx系列的ZigBee SoC和模块,是市场上集成度较高、功能完善且丰富——基于ARM Cortex处理器和2.4 GHz 收发器的ZigBee平台,结合最可靠并可扩展的先进软件,并由最出色、可靠的开发工具提供支持。这些ZigBee平台都已经通过标准组织的预认证。为了让设备工程师快速上手,SiliconLabs也推出一套ZigBee联网家庭参考设计,利用ZigBeeHA 1.2 配置文件为基础专为ZigBee 家庭自动化和照明应用优化的全方位参考设计,能够有效降低ZigBee 联网设计的复杂性和功耗,并实现高达100个以上节点的ZigBee网状网络,展现绝佳的网络强固性和可扩展性。相关参考设计信息,请访问http://cn.silabs.com/products/wireless/Pages/zigbee-connected-home-reference-designs.aspx

         

        Silicon Labs也在近期揭橥旗下无线协议技术的重大演进,发表了业界首创的多波段、多协议无线SoC系列产品──WirelessGeckoTM,融合高性能、低能耗,最新且广泛的蓝牙低功耗(BLE)、ZigBee、Thread和Sub-GHz专有协议支持于一身。这项革命性的解决方案综合了SiliconLabs 20年积累的无线连接技术专业和知识、低功耗处理技术和简化的SoC设计架构,为物联网设备开发商提供了前所未见的优势。雍敏科技目前在SiliconLabs的支持下,也已经领先业界开始了ZigBee3.0的前期技术和产品研发,可望掌握下一阶段智能家居市场的先机。

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        图说:Silicon Labs最新的Wireless Gecko无线SoC是打造物联网产品的利器

         

        事实上,Silicon Labs在智能家居互联互通方面已经达成了完美的技术覆盖,可以一站式的供应高速率、大频宽的Wi-Fi®,高安全性、可扩展的ZigBee®/Thread网状网络,超低功耗、点对点的BLE,以及长距离、封闭系统的Sub-GHz专有协议等解决方案;再搭配上SiliconLabs的节能型8位/32位MCU、光学传感器和物联网软件开发工具平台,再复杂的物联网设计都能一气呵成!

         

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        图说:联网家庭主流无线技术,Silicon Labs一次全包了

         

         

        请说明您对物联网发展的看法,并分析中国物联网市场未来的样貌

        张敏:中国的智能家居应用在国家政策的大力扶持下,技术已经日趋成熟,整个行业从上至下游也正处于快速发展期。而推进下一阶段智能家居发展的关键一著棋将是全面性的“互联互通”,近几年业界虽初步形成了一些智能家居平台及接入标准,但是各个阵营间还是各自为政,导致不同厂商的产品难以实现互联互通,而用户对隐私和数据泄漏隐患的担心也是智能家居发展的阻碍之一。

         

        其次,对于智能家居发展模式,我们认为应该抽离单纯发展智能硬件单品的泥淖,转向聚焦在确立智能家居各产品之间的联动而形成一个整体的解决方案。这需要智能家居企业与相关行业之间的共赢合作。我们正如此解读和理解市场的下一波革命,并扩大执行我们的既定战略,以展开提前布局。

         

        雍敏科技将通过软、硬、云三剑合一的开放性整体方案,扣连垂直面和水平面的上下游业者以接轨不同平台及标准。目前这种模式正逐渐受到业界肯定,今年4月雍敏科技成功取得新一轮3,000万人民币的融资,并计画在年底前再度引进第二轮总额达到1至2亿人民币融资;同时今年底前也将完成在上海、杭州及深圳三地设立研发中心的目标,全力帮助合作伙伴减少专业设计的风险,真正尝到物联网商机的果实。

         

        上海雍敏信息科技及其智能家居解决方案完整信息,请至: http://www.umeinfo.com/product_detail.aspx

        同时欢迎通过以下二维码扫描关注雍敏科技官方微信公众号,获取更多相关信息:

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        更多Silicon Labs 智能家居参考设计及ZigBee产品相关信息,欢迎访问中文官方网站相应网页:http://cn.silabs.com/solutions/home-automation-and-entertainment.html

         

        您也可以通过以下二维码扫描,关注芯科社交媒体平台,观看全系列大中华区物联网英雄特辑文章:

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      • 智能家居风潮正盛,让专家带您跟紧最新市场/技术趋势

        Siliconlabs | 09/270/2016 | 07:53 AM

        智能家居是被寄予厚望的一块市场,研究机构Research andMarkets最新发布的报告显示,未来五年全球智能家居设备和服务市场将以每年8%~10%的速度增长,到2018年市场规模将达到680亿美元。虽然数据看起来很美好,智能家居的概念也很热,许多产品也都非常炫,但消费者并不买账,人们的生活形态尚未被真正重塑。

         

        面对如此火热的领域,《国际电子商情》杂志在其2016年9月刊推出了“智能家居”封面故事话题。芯科科技(Silicon Labs)作为一家为智能家居领域提供芯片、软件和解决方案的领先供应商,也受邀参与了本次话题讨论。针对《国际电子商情》提出的诸如当前智能家居的产业链是否已经成熟,其发展面临哪些障碍,上游芯片厂商有哪些布局,何时才会真正进入人们的生活等问题,Silicon Labs的物联网解决方案资深市场经理Wennie Allen女士做了清晰而深刻的答复。

         

        Wennie对智能家居产业链的发展状况,智能家居发展的瓶颈和突破瓶颈的方法,以及智能家居的标准和安全性进行了分析,并介绍了SiliconLabs在智能家居领域的竞争策略、优势、收益及发展规划,最后还对智能家居何时真正走入人们的生活发表了自己的看法。如果您对智能家居感兴趣,无论是正在开发相关产品,还是自己有体验智能家居的冲动,都欢迎您阅读WennieAllen女士的精彩观点,相信一定会令您有所感悟。请观看完整的整理报导。

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        Wennie Allen,Silicon Labs物联网解决方案资深市场经理

         

        Si838x隔离产品在线研讨会详细信息

        所谓智能家居,是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。

         

        “在过去的几年里,智能家居生态链已经实现了显著的发展和改善,但它仍没有成熟到刺激消费者大规模采用智能家居产品。” Silicon Labs物联网解决方案资深市场经理Wennie Allen表示,智能家居生态链涉及许多利益相关者,包括上游的芯片和软件供应商,以及中下游的联网设备制造商、平台提供商、零售商、服务提供商(诸如有线电视、通信或保安公司等)和大数据云提供商。在与家庭用户开展合作时,每个相关供应商的需求都有所不同。

         

        无线协议和应用层的互通性是主要瓶颈

        从产业链来看,智能家居产业可分为上游、中游和下游。上游零部件主要包括芯片、传感器、无源器件和电路板等,而芯片是最核心的环节,直接反映了技术应用和产品性能;中游环节包括智能控制终端产品、智能控制中心、数据传输模块和处理模块等;下游终端是产成品,包括智能调温器、家用电器、照明、安防和小型智能单品等。

         

        目前,单一的智能产品市场占有率不断提升,如智能冰箱、空调、电视等产品众多,然而成套的智能家居系统和解决方案并不多。智能家居产业链薄弱与高速发展的市场严重不匹配。“智能家居从上游到下游的整个生态链都面临着挑战。”Wennie Allen举例称,例如,上游市场遭受着四分五裂之苦,而且在无线网络协议栈之间缺乏互通性。中游市场面临类似的情况,用于集中器、路由器和网关的标准和协议各有不同。网关制造商也需要集成多种多样的、相互竞争的技术,同时要确保在不同的产品间可以无缝地通信。下游市场甚至更复杂,拥有许多相互竞争的、不同类型的终端产品和家庭生态系统。

         

        从最终用户的体验来看,智能家居是一个非常复杂的环境,饱受从智能恒温器到智能照明系统,再到用于安全系统和智能家电的无线传感器等不同产品的互通性问题困扰,许多这样的智能家居产品的安装和使用很复杂。

         

        Wennie Allen认为,无线协议和应用层上的互通性是当今智能家居市场面临的主要瓶颈。“许多不同的技术正在向联网家庭这个方向汇聚,可选的连接技术包括Wi-Fi,Bluetooth low energy,用于网状网络的ZigBee和Thread,以及Sub-GHz专有协议,不同的技术满足不同的需求。”Wennie Allen表示,必须考虑如何让硬件和软件单元互相通信以确保实现互通性。

         

        “应用层上的统一标准是智能家居市场成功的必要条件。”WennieAllen表示,目前,市场上有20多个不同的、竞争性的应用层标准,这种分裂正阻碍着可互通的智能家居产品的推出。这也是市场上仅有相对较少的大型OEM可提供一整套互通的智能家居产品的重要原因。“这个问题没有简单的解决方案,它需要供应链的所有环节和各个标准组织花费更多的时间和精力在市场上去推动融合和互通。”Wennie Allen称,“Silicon Labs在与诸如开放连接基金会(OCF)等许多重要的标准组织密切合作。我们的目标是协助统一各种竞争性标准,以推动智能家居市场中的互通性。在未来五年,我们有望看到针对智能家居应用的特殊需要,围绕一系列关键标准而进行的应用层和无线协议的一种融合和整合。

         

        安全性是推动智能家居的另一关键

        Wennie Allen也表示,智能家居的安全性是另一个关键问题。“可以展望的是,恶意控制下的数百万、甚至数十亿部联网设备可能带来极其严重的后果。智能家居的开发人员已经意识到物联网领域中各个层面都需要这种安全性,但是对于现今的大多数开发人员来说,还不能提供具有足够安全性的元器件和流程。因此,为嵌入式系统添加先进安全功能是很自然的事情,以进一步加快智能家居行业的发展。”Wennie Allen说,目前,包括Silicon Labs在内的许多嵌入式元器件供应商正在实现对安全技术的集成,如对MCU和无线SoC进行片上硬件加密,这些技术曾经都是专为消费产品中最昂贵的安全设备而定制的。

         

        无线SoC和微控制器是两大机遇

        虽然目前智能家居市场最为热闹的是下游设备厂商和资本市场,但不可否认的是,智能家居的技术门槛使得下游设备厂商在布局智能化产品时不得不依靠上游的智能硬件及技术。作为智能家居产业的核心环节,上游芯片厂商又有何布局?他们又将如何推动智能家居产业的发展?

         

        “在智能家居应用中,为确保设备至设备的互通性,一个快速崛起的趋势就是使用能够‘讲’多种无线语言的多协议SoC”Wennie Allen介绍称,这种类型的系统级芯片(SoC)实现支持各种无线标准是关键性的第一步,确保支持这些标准的各种联网设备之间的互通性。不过,Wennie Allen同时也指出,这要求SoC器件必须有足够的闪存空间,以能够在固件中存储多种协议栈,并能够在设备加入网络时支持其在各种协议之间实现动态切换。同样重要的是应用层软件,它将最终用户连接至硬件。这种面向多协议连接的、统一的硬件和软件,可承诺在许多不同的智能家居设备之间实现互通性,从照明器材到无线传感器节点,再到致动器。

         

        针对智能家居市场,Silicon Labs的策略是通过提供能够支持多种无线协议的同一个具有高性价比和灵活性的SoC器件,支持多协议无线平台实现网络的互操作性。为了帮助客户简化设计工作,并加速产品的上市时间,Silicon Labs致力于提供开发综合性联网家庭产品所需的关键芯片元器件、软件协议栈和工具。WennieAllen称,Silicon Labs提供一个丰富的产品组合,包括超低功耗8位和32位微控制器、多通信协议和多频段无线SoC(支持用于网状网络的ZigBee和Thread,以及Bluetooth low energy和Sub-GHz专有协议);以及大量用于无线感测应用中的光学和环境传感器。“我们除了提供硬件,也为智能家居客户在其云连接应用的软件方面提供帮助。”

         

        众所周知,联网家庭应用主要包括两个类别:第一类应用是控制和监测,包括终端用户通过其移动设备去远程开关家庭中的智能设备,如灯或空调系统;第二类应用是遥测,即从家中的传感器去收集诸如温度、湿度和电量使用情况等关键数据。目前,Silicon Labs提供的解决方案支持智能家居客户去实现这两类应用。“这些领域的目标智能家居应用包括部署于家电设备和安全系统中的联网照明、智能恒温器和无线传感器等。”Wennie Allen说。

         

        Wennie Allen称,Silicon Labs为智能家居客户带来的一个关键优势就是“简便”,具体体现在SimplicityStudio开发环境中。此外,Silicon Labs提供综合性的、易用的参考设计来加速诸如联网照明和智能家居传感器等应用的开发。

         

        目前,Silicon Labs不仅为联网照明品牌制造商提供无线SoC和模块,并且其芯片也被大量应用于智能表计、恒温器、安全设备和智能门锁等产品上。在Wennie Allen看来,智能家居终端产品,如网关、传感器和联网照明用品等是市场的动力。另外,全球市场对ZigBee产品的需求强劲,尤其是来自于联网照明设备制造商的需求。

         

        未来5年智能家居或进入人们的生活

        至于智能家居何时能真正落地并广泛进入到人们的生活,Wennie Allen表示,消费者对智能家居产品的真正大规模使用还需要好几年的时间。行业必须解决阻碍智能家居产品大规模部署的众多挑战,例如互通性、无线网络和应用层标准的融合、易用性和家庭网络的安全性等。对于那些处于供应链任何环节的单个公司来说,解决这些挑战都是力所不及的。“走向成功需要整个行业共同的努力来实现标准化,并朝着共同的解决方案携手工作。在未来5年内行业有可能实现一定程度的整合,以助力推动智能家居产品的广泛采用。”

         

        欲了解更多Silicon Labs家居自动画解决方案及参考设计信息,请访问:http://cn.silabs.com/solutions/home-automation-and-entertainment.html

      • 满手HRM、温/湿度、光学传感器珍贵技术秀给你看!

        Siliconlabs | 09/270/2016 | 07:51 AM

        面向物联网(IoT)对“感知”的迫切需求,芯科科技(Silicon Labs)持续投注研发技术资源,并打造了一系列针对环境光、生物信号、相对温/湿度和位置感测的传感器解决方案,不仅可为工程师提供最完整且丰富的设计选项,更成为了建立物联网世界的一大推动力。Silicon Labs广泛的传感器产品适用于一些典型的物联网应用,包括智能家居、工业自动化、汽车和各种可穿戴设备。现在就一次秀给你看我们领先业界的传感器技术!

         

        /湿度传感器

        对于智能家居而言,相对温/湿度传感器是不可或缺的解决方案,可以帮助设备开发商实现居家能源管理、家居自动化控制等热门应用。Silicon Labs具备Si705x系列数字温度传感器,该系列产品具有创新的信号处理和混合信号设计,提供高精度和行业领先的低功耗。这些设备都经过出厂校准,并在整个工作电压和温度范围内保持精确性,而且集成模拟数字转换器支持需要高精度应用的高达14位的分辨率。

         

        同时,我们也拥有Si70xx系列相对温度/湿度传感器,这款先进的相对湿度和温度传感器,使用聚合物介电膜的成熟湿度测量技术并采用CMOS混合信号集成电路。此款单片IC集成了完全校准的湿度和温度传感器元件、I2C或PWM接口、芯片信号调节,采用坚固可靠的紧凑型封装。

         

        Silicon Labs丰富的温/湿度传感器选项具有业界较佳的小尺寸封装、低功耗优势,能够帮助工程师缩减PCB占位空间和BOM成本来快速达成各式各样的智能传感应用,包括暖通空调(HVAC)、家居自动化、远端监控、资产追踪、居家照护、工业和车用设备等等,而且还能尽可能地延长电池使用寿命。

         

        在工业和汽车应用领域,Si70xx传感器方案也能达到市场追求的高精确度、可靠度和低功耗长期运作等特性,Silicon Labs更提供了完善的表面覆盖防护方案,可以防止于户外运作的传感器在采集资料时受到灰尘、泥土或各种液体的影响。

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        光学传感器

         

        在光学传感器方面,接近/手势以及紫外线指数(UV)传感器的应用正日益受到业界关注。这些传感器通过撷取环境光资料,让物联网装置能因应环境的变化,主动调整并向用户发出提醒。

         

        迎向市场新的设计需求,SiliconLabs近来不断更新接近/手势及UV传感器方案。例如最新的Si1153和Si1133系列光学传感器,为在广泛的运动装备和户外活动产品上添加高精度UV指数测量功能提供了高性价比解决方案。Si1153环境光传感器则特别针对强日光条件和更大范围操作进行了优化,这使得它非常适用于室外环境中的手势控制和接近检测等应用。

         

        Si1133传感器则能够实现UV指数等级的精确测量,从而帮助人们评估阳光强度和阻止皮肤受到伤害。Si1133 UV传感器通过I2C串行接口提供输出,其输出可直接对应到世界卫生组织定义的数字UV指数。此外,Si1133也能够感应环境光强度,这允许相关输出显示设备更方便进行自动调节显示亮度。

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        欲了解Si1133 UV指数传感器和Si1153环境光传感器的更多信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/sensors/infraredsensors/Pages/si1133.aspx

         

        HRM传感器

        新一代的可穿戴设备皆已开始利用心率监测(HRM)传感器来追踪户的生命指标。Silicon Labs也看好这项应用发展,持续研发高性能、低功耗的传感器阵容,可以搭配我们的演算法进行包括心率、脉搏血氧饱和度、血压等数据的采集。目前最新型的Si1144光学心率传感器解决方案,是一款改变游戏规则的产品,可以力助设计人员有效降低腕上心率监测应用的成本和复杂度,让他们的设计从此通畅无阻。

         

        该HRM解决方案包括一个低功耗光学传感器模块和一个运行Silicon Labs先进HRM算法的节能型EFM32Gecko微控制器。占板面积很小的Si1144传感器模块集成了光学传感器、绿光发光二极管(LED)、LED驱动器、模数转换器(ADC)、控制逻辑和 I2C数字接口,能够精确感测腕上微弱血流信号,媲美胸带式HRM设计的卓越性能。

         

        SiliconLabs新一代HRM模块,甚至将蓝牙无线连结也集成进去。这个集成度冠绝群雄的整体解决方案将内建高精准度的动态心率传感器、UV和温度传感器,以及LED灯模组,再搭配芯科集成Bluetooth Smart协议、Cortex-M4 MCU和心率演算法的Blue Gecko无线SoC,让HRM的无线、处理和传感三大设计要素一次到位,将为设备制造商省下大量的研发时间和经费。

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        更多HRM技术信息,欢迎访问SiliconLabs中文官网相应网页:http://cn.silabs.com/products/sensors/infraredsensors/Pages/si1144.aspx#rd

         

        位置传感器

        除了温/湿度、光学和HRM传感器外,Silicon Labs还推出Si72xx霍尔效应磁敏传感器系列产品,可满足位置感测的应用。观察市面上所有需要位置感测和/或旋转计算的设计,皆希望尽可能缩小尺寸、降低能耗和成本,因此我们提供了一款传感方案,具备领先市场的灵敏度和高集成度,可以让设计人员采用更小的磁铁进而缩减成本。此外,该款传感器功耗低至400nA,还支持高可配置性、场敏感性、运行和释放点,以及1.7–26.5V宽电压范围。

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        传感器至云开发套件

         

        为了帮助设计人员更快展开物联网产品开发项目,Silicon Labs近期还发布了一款传感器至云(Sensor-to-Cloud)的开发套件──ThunderboardReact,可使具有传感、处理和Bluetooth® Low Energy连接功能的IoT设计加快速度,轻松建立无线传感器节点到移动设备和云端的连接。

         

        Thunderboard React包括电池供电的、具备多传感器的演示板,板上带有可实现IoT连接的具有Bluetooth® low energy技术和强大ARM®Cortex®-M4内核的处理器,以及开源设计文件和可运行在Android和iOS设备上的移动端app软件。开发者可以免费获得所有的硬件原理图、固件、移动端app和云端软件。

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        有关ThunderboardReact开发套件的详细信息,欢迎访问相应网页:http://cn.silabs.com/products/wireless/pages/thunderboard-react-kit-sensor-cloud-connectivity.aspx 

      • <IoT设计指南>(一)为您的产品选用最合适的基础元器件

        Siliconlabs | 09/266/2016 | 07:34 AM

        值此物联网(IoT)蓬勃发展之际,各式各样新颖的电子产品设计正不断萌芽,设备开发商们更是卯足全力加快产品研发及上市时程,藉以尽早抢占市场份额。有鉴市场竞争日益激烈,芯科科技(Silicon Labs)特别开辟<IoT设计指南>专栏,帮助读者了解如何快速掌握IoT设计必备的电子元器件,以及选用相关部件的重要评估指标及技巧,进而推进产品上市的脚步。本系列文章旨在让您了解如何选择电子零件,以解决您在电路设计上的问题,即刻详读吧!

         

        封装

        电子元件的封装指的是零件如何安装在电路板上。许多零件或者是焊接在打印电路板(PCB)上,通过通孔的方法,或者使用表面贴装技术。(SMT)

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        基础电子元器件

         

        最简单的元件是分立无源元件。这些零件仅有单一的功能,比如提供电阻,电容,电感,或添加电压或电流控制。多数分立元件仅有两到三个引脚。 

         

        电阻

        电阻的目的是阻碍电路的电流。电阻单位是欧姆,符号为Ω。电阻通过通孔或者SMT方法封装。电阻没有极性,所以可以任何方向安装。

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        电位器

        电位器是具有三个终端的可变电阻。电位器是一个电阻,拥有第三个引脚,允许终端1和2或2和3之间的电阻变化。电位器可用来让用户对电路进行输入,比如音量旋钮。电位器没有极性,通过通孔和SMT封装,通常用线耳安装。

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        电容

        电容储存电荷。电容多用于频率滤波。其单位为法拉第,F。可使用通孔或SMT封装。电解电容有极性,必须正确安装,否则电容器可能被破坏。当采购电容时,你必须声明极性,电介质类型(如陶瓷,塑料,纸张等),额定电压和电容容量。

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        电感

        电感在磁场中储存电能。与电容类似,电感主要用来进行频率滤波。电感的单位是亨利。其多采用通孔或SMT封装,没有极性的限制。

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        铁氧体磁珠

        铁氧体磁珠,也被叫做扼流圈,为电路提供阻抗。铁氧体磁珠主要用来防止在其上传播的高频噪声,常与连接设备一起处在线路末端。

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        变压器

        变压器基本上是两个封装在一起的电感,通过电磁感应从一个电路发送交流电到另一个电路。他们通常用来转换AC电压。每个电感器绕组的数目决定了电压将怎样被转换。

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        二极管

        二极管可以根据其两端的电压,允许或阻断电路中电流的通过。电流仅在阳极电压高于阴极的情况下通过,通常需要至少高0.7伏。二极管就像是单向阀,防止电压走错方向。

         

        其用于从AC到DC的电流转换,防止超出范围的输入电压。AZener二极管是用作稳压器的一类特殊二极管。Schottky二极管有更低的正向电压降(在0.15到0.45V的范围)和更快的开启时间。

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        发光二极管

        发光二极管(LED)很像普通的二极管,但是主要用于发光。

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        光电二极管

        光电二极管与LED正好相反,其在光照的情况下产生电流。该设备用于检测是否有光照。

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        晶体管

        晶体管是多功能电路元件。这个三引脚设备可以用作依赖电压或电流的开关,或根据电路作为放大器或稳定器。有两种主要的技术,双极结(BJT)和场效应(FET)。这两种晶体管的引脚终端不同。BJT晶体管又根据元件的极性分为两种类型,NPN和PNP。FET晶体管也根据n通道和p通道有许多分类。

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        本期文章概略介绍了IoT设计中的基础电子元器件,在下一期的文章中,我们将会介绍更多的需要的零件,如开关,传感器等。欢迎访问芯科科技中文在线论坛,阅读全系列文章,了解如何为您的设计选用最合适的电子元器件:http://community.silabs.com/t5/ChineseForum/bd-p/SiliconLabsChineseForum?Utm_Source=Cmty&Utm_Medium=blog post&Utm_Campaign=IoT

      • 重磅干货:为嵌入式设计添加USB Type-C连接

        Siliconlabs | 09/263/2016 | 07:14 AM

        消费电子市场存在诸多标准,底层的通用接口标准之争从里都没有停止过。自从Apple发布了基于USBType-C的新MacBook后,凭借着可正反插拔、快速充电、更高数据传输速度和视频传输这四大功能,USBType-C开始大受制造商和消费者欢迎。

         

        芯科科技(Silicon Labs)作为USB连接解决方案和智能接口IC的领先供应商,在USB Type-C如此火热的当下,在众多厂商和开发人员对Type-C解决方案需求大增的今天,自然要走在行业的前沿,不仅已于今年5月推出了新型USB Type-C参考设计,为了进一步帮助开发人员更清晰、准确地理解Type-C开发的复杂性以及他们所面临的设计挑战,Silicon Labs的两位技术专家Mark BeechamKafai Leung携手撰写了一篇题为“为嵌入式设计添加USB Type-C连接”的技术文章,从电力输送、通信故障、连接线和适配器的设计等方面阐述了Type-C开发过程中存在的各项设计挑战,并提供了相应的解决方案来供开发人员参考。如果您正在为您的产品规划或设计USBType-C功能,欢迎详读这篇文章,相信您一定会有所收获。

         

        为嵌入式设计添加USB Type-C连接

        作者:MarkBeecham,SiliconLabs USB产品营销工程师;Kafai Leung,Silicon Labs MCU产品资深产品经理

         

        最常用的电子设备都配备某种类型的通用串行总线(USB)端口。这些端口可能包括 Micro、Mini和Type-A等连接器格式,并且可支持不同的USB标准,如USB2.0 或最新的USB3.1等。USBType-C是在这些端口之上的又一次飞跃,具有更快的速度和更强的电力输送等特性。这款更先进的连接器解决了其前几代产品遇到的所有问题,Type-C可处理高速数据、视频和大量电力。凭借Type-C的这些扩展功能,消费者将仅需使用Type-C连接线即可充电、流传输视频或传输数据,在以前这得使用各种各样的连接线缆。制造商们将需要在其设备上提供和开发Type-C端口,以支持不同的用途。

         

        Type-C 技术的多功能性是有代价的,因为USB曾经简单的,由线缆、端口、适配器和集线器所组成的内部工作方式已经被更复杂的嵌入式元件所替代。看似简单的HDMI转Type-C连接线其实很难设计,因为设计时需要使用嵌入式器件。在开发Type-C解决方案时,会出现两大主要难题。其一是处理大量电力的供应,其二是在所支持通信标准的数量增加时去避免可能产生的通信故障。当两台设备连接时,电力输送协议(PD协议)将启动。该过程涉及传输电量以及谁是供电方和用电方等内部的协调。由于此通信过程需要检测、读取并处理模拟和数字信号,因此需要由存在于主机端口、连接线或适配器(dongle)中的嵌入式MCU来提供MCU功能。当设备或主机之间相互不支持,且无法建立通信时,故障就有可能发生。设备先被检测,然后与主机进行通信,并要求更多的MCU功能。

         

        USB Type-C通过减少连接线的数量与种类,以及确保设备之间协同工作,使最终用户的生活变得更加轻松。但是,由于其固有的复杂性,Type-C也为开发人员带来了设计挑战。

         

        什么是USB Type-C

         

        目前,USB端口和连接线的种类繁多,包括Mini、Micro、Type-A和Type-B。各种各样的端口和连接线缆令人困惑不已,因为一部手机、一台笔记本电脑和一部数码相机的端口各不相同。USBType-C将大部分连接形式集中在一个标准上,涵盖了所有设备,并增强了易用性。这种将所有USB端口和连接线汇集为一个标准的方式,还可以解决充电和视频传输的问题,如图1所示。USBType-C支持多种协议,且向下兼容USB2.0。包括显示器、耳机、充电器和键盘在内的几乎所有配件都能使用USBType-C与计算机、平板电脑和智能手机进行通信。

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        图1 USB Type-C插口将其他连接形式统一到一个标准

         

        USB Type-C端口和连接线的布局如表1和表2所示。翻转插头不会导致任何问题,因为插口的信号采用了对称性设计。不论插头和插口的方向如何,USB 3.1SuperSpeed TX/RX、VBUS、GND 和所有其他引脚均可正确连接。从用户的角度来看,这种方式是Type-A端口的升级,因为Type-C连接线从两个方向均可插入。

         

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        GND

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        TX1-

        Vbus

        CC1

        D+

        D-

        SBU1

        Vbus

        RX2-

        RX2+

        GND

         

        GND

        RX1+

        RX1-

        Vbus

        SBU2

        D-

        D+

        CC2

        Vbus

        TX2-

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        GND

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        表1 USB Type-C支持众多插口

         

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        GND

        RX2+

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        Vbus

        SBU1

        D-

        D+

        CC

        Vbus

        TX1-

        TX1+

        GND

         

        GND

        TX2+

        TX2-

        Vbus

        Vconn

           

        SBU2

        Vbus

        RX1-

        RX1+

        GND

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        表2 USB Type-C拥有独特的插头引脚

         

        USB Type-C不仅通用而且易用,但这种易用性增加了采用USB Type-C设备的内部复杂性。它也增加了电能输出量(可提供高达100W的功率,来为大电流设备充电),但对于不需要如此大功率的设备而言,这反而成了一个问题。而在此时,电力输送协议(PD协议)就会发挥作用。PD协议可确保输送适当范围的电量,或从任何已连接设备中获取适当范围的电量。

         

        USB Type-C专用术语

         

        在讨论USB Type-C之前,对设备、主机、供电器(源端)和用电器(汇端)加以区分是很重要的。主机并不总是供电器,因此术语不可互换使用。主机启动所有通信,然后设备进行响应。通常来讲,主机是下行端口(即DFP),而设备是上行端口(即UFP)。如果两台主机相连接,则双方的端口都可作为双用途端口(即DRP),两者都可以在主机和设备间切换角色。例如,当一副键盘与一台笔记本电脑相连时,键盘为上行端口和汇端,而笔记本电脑为下行端口和源端。

         

        电力输送

        当一个Type-C插头被插入插口时,相连设备之间的最初电力输送协议就开始被执行,其方式是在CC线路上采用一系列电阻来充当分压器。图2所示为一种典型的USBType-C通道线路拓扑结构。由于插头中的CC线路可以连接至插口中的CC1或CC2,所以插口通过简单地测量CC1线路和CC2线路上的电压来确定插头方向。上拉电阻的不同值代表着源端可供应的不同电流量,由此也可以确定上行端口和下行端口。用电器无法通过不同的下拉电阻值来表示汇集的电流量;它必须动态调节负载,以匹配供电器所提供的最大电流。

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        图2 USB Type-C通道线路拓扑结构使用了一系列电阻来在CC线路上充当分压器

         

        为了准确读取分压器,两台设备均需要模拟处理单元,通常所采用的形式是在MCU中内置一个精确的模数转换器(ADC)。该模数转换器持续测量CC线路上的电压,以监测插头和插口之间的连接状况。MCU被称为PD控制器,负责处理整个物理层和上层协议。它负责协调输送或接收的电量。对于简单的Type-C应用,由于具有电阻,所以不进行电量协调。然而,对于更具适应性的设计,设备通过在CC线路上进行沟通,可在不同的设置上达成一致。

         

        一旦插头方向和初始功率确定后,各设备就利用CC线路彼此通信。利用该线路,设备可在不同的电力水平上达成一致并指定汇端或源端,从而实现实时的电力输送调节。CC线路通信也用于声明将使用何种通信类型。如上文所述,USBType-C可在高速线路、USB2.0 及其他线路上进行通信。设备通过CC线路来声明这些线路中的哪一条可以被使用。然而,并不是所有设备都支持所有通信协议。

         

        故障通告

        如果两台已连接设备相互不支持,则会出现故障。例如,如果一台显示器仅能够接收来自主机的视频,当其连接至无法支持或提供视频数据的主机时,就会出现故障。如果出现故障,由于无法建立通信,所以主机将不会察觉到该故障。因此,USBType-C标准要求显示器或设备端上的一个嵌入式器件来充当故障保护角色,其被称为Billboard器件。Billboard器件在无法建立通信的D+和D-线路上,通过USB2.0标准将信号传送至主机。随后,主机可以通知用户这两台设备不兼容。Billboard器件通常为MCU,可与PD控制器采用同一个MCU。

         

        Type-C 连接线和适配器

        希望使用不支持USB Type-C的老式外围设备的用户需要使用转换线缆或dongle适配器。这其中有多种情形可能发生,第一种情形就是简单的USB2.0转换为Type-C。由于USB2.0不支持更高的速度且不要求Vbus的电压或电流超过5V或3A,所以连接线缆可简单地经由D+/D-、Vbus和GND线路到连接器。而一条Type-C转接Type-C的连接线缆,一个将USB3.0/1转换为Type-C的适配器,或者要求Vbus的电压或电流超过5V或3A的适配器则更难以设计。

         

        在这些情形中,适配器成为两台设备间电量协调体系的一部分,要求连接线缆或dongle适配器带有一个嵌入式PD控制器。PD控制器最初通过设为5V的Vbus或Vconn线路来供电。随后,它与主机协商,以在Vbus线路上设置一个达成一致的电量水平。图3所示为用于连接两台Type-C设备的电子标注连接线(EMCA)的示例。PD控制器可由Vconn1或Vconn2供电。EMCA将在CC线路上声明其最大电能容量,源端将调整以适应其功率。

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        图3 USB Type-C转接Type-C连线被用来连接两台Type-C设备

         

        具有替代模式的Type-C适配器

        替代模式是Type-C接口的功能扩展,它允许DisplayPort、PCIe或其他通信协议使用USB 3.1SuperSpeed线路。当适配器连接至一台兼容主机时,就进入替代模式。支持替代模式的dongle适配器需要额外的预防措施和嵌入式设备。如果适配器不能进入替代模式以避免隐蔽故障,那么它必须通知主机。它通过Billboard器件来完成该任务,USBType-C的PD标准规定,任何替代模式配件都可作为Billboard器件。图4为将传统视频端口转换为Type-C的连接线示意图。如果Type-C设备不支持传统视频格式,PD控制器将通知Billboard器件,反过来,也会向Type-C设备通知该故障。

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        图4 USB Type-C替代模式适配器连接线缆被用来支持传统格式

         

        扩展坞或集线器

        比显示/Type-C转接Type-C更为复杂的示例是扩展坞或集线器,它们必须支持多台设备的充电功能。集线器可以是多个Type-C或Type-A端口、HDMI和PCIe接口的组合。该集线器需要多个嵌入式设备来成功支持各连接设备。根据所连接设备的不同,每个端口会需要不同的电量。为了满足这种需求,每个端口可能需要一个PD设备。

         

        诸如显示、VGA 或 HDMI之类的任何视频端口都需要Billboard器件。另外,集线器需要一台设备来控制到主机的流量。这一点从Type-A 集线器以来就没什么改变,因为你需要防止线路上产生冲突并确保同一时间仅有一台设备与主机通信。显然,之前的简单集线器现在需要更复杂、更严格的设计。

         

        USB Type-C解决方案

         

        如图5所示的开发板现在已可以供货,它可实现具有充电功能的Vesa® DisplayPort™ 替代模式适配器。开发这样一款设备,可通过允许电源(充电)和视频使用同一端口,来为主机增加一个Type-C端口功能。图5所示的开发板有两个PD 控制器(每个端口各有一个)以及随附于DisplayPort的Billboard器件。该参考设计解决了以下问题:切换至替代模式、充电、通知主机发生故障,以及确保向显示端口和主机输送合适的电量。较之于创建一个新平台并从头开始编写固件,使用这样一块开发板和所提供的固件,将会减少开发时的痛苦且更快捷。使用这样一块开发板,制造商和供应商可以快速地提供一种具有增强功能的Type-C解决方案。

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        图5用于特定目的的开发板可简化为嵌入式设计添加USB Type-C功能的任务

         

        结论

         

        USB Type-C将成为未来的通用标准。翻遍抽屉去寻找合适的转换器或连接线的日子已经一去不复返。展望未来,选择连接线时将考虑其端头是插头或插口,以及是否可以传输更高的电量。市面上已经出现了只有Type-C端口的智能手机、平板电脑和笔记本电脑,这些开创性的设备仅仅是个开始。Type-C需要嵌入式器件和固件去实现大量的功能,这为开发人员和制造商迁移设备带来了严峻的考验。幸运的是,嵌入式开发人员可借助于USBType-C的参考设计、软件库和固件,以及专注于为各种应用简化Type-C需求的支持团队。

         

        欲了解所有关于Silicon Labs USB Type-C参考设计的详细信息,包括软件协议栈、原理图、文档、工具和EFM8MCU信息,请浏览网站:http://cn.silabs.com/products/mcu/8-bit/Pages/usb-type-c.aspx?Utm_Source=Cmty&Utm_Medium=blog post&Utm_Campaign=IoT

      • 大爆满!就为这场让智能家居更聪明的无线技术演讲!

        Siliconlabs | 09/259/2016 | 07:27 AM

        芯科科技(SiliconLabs)参加今年824-26隆重举办的2016深圳国际电子展,并在智能家居分论坛中带来一场主题为:“无线技术让智能家居和物更聪明”的精彩演讲,吸引了上百位学员到场取经让整个会议室瞬间爆满,由此可见行业人士对无线科技的重视程度。现在就请观看完整的演讲整理文章吧!

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        图说:上百位学员踊跃参与听讲,场面相当热络。

         

        本场演讲由芯科科技亚太区资深市场拓展经理陈雄基先生担纲,他首先介绍了Silicon Labs旗下丰富的物联网解决方案阵容如何成为实现智能家居和相关嵌入式智能设备的一大推力,包括了各式各样的传感器、节能型8位和32位MCU、软件开发工具,以及最重要的无线协议SoC和模块产品。

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        图说:芯科科技亚太区资深市场拓展经理陈雄基表示,Silicon Labs通过完整的解决方案阵容,为物联网世界搭起稳固的骨架!

         

        以智能家居市场中最常见的传感器为例,Silicon Labs推出的Si70xx系列相对温度和湿度传感器,具备了业界领先的性价比、低功耗、高精准度和广域测量特性,能够以更佳的价格协助开发商达成各项设备测量所需的精确度。

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        最重要的是在无线技术领域,Silicon Labs提供了业界最完整的技术覆盖,能够全方位满足客户对Bluetooth®、ZigBee®、Thread、Wi-Fi®和Sub-GHz专有协议的设计需求。基于提供一站式无线设计解决方案的基础,Silicon Labs持续强化技术发展曲线,并率先提出了支持多协议、多波段的划时代产品──Wireless GeckoTM系列无线SoC,真正让工程人员享受到兼容多标准的单一软硬件开发平台为开发物联网设备所带来的诸多助益。通过WirelessGecko不仅能快速设计并拓展采用不同无线协议的设备,也有助于重覆利用硬件和固件设计,省下大量的研发资源和成本。

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        除了一系列的传感器、MCU和无线协议SoC/模块方案,Silicon Labs也提供完善的技术支持,包括预认证/全集成的模块、快速入门套件及参考设计,进而开辟出一条最块的捷径帮祝您打造互联家庭。

         

         

        欲了解更多SiliconLabs针对智能家居提供的参考设计和元器件信息,请访问:http://cn.silabs.com/solutions/home-automation-and-entertainment.html?Utm_Source=Cmty&Utm_Medium=blog%20post&Utm_Campaign=IoT

      • BLDC需求激增,这款电机控制参考设计助您抢得市场先机!

        Siliconlabs | 09/256/2016 | 08:35 AM

        由于无感应器无刷直流 (BLDC)电动机的设计可以使电器用品的整机效率更高、振动噪音低等特点,例如目前市场上许多新型的节能洗衣机就采用了BLDC变频电机,效率高达80%,比普通电机提升40%,在节能方面秒杀普通电机,同时降噪非常明显,BLDC变频电机可以把噪音降低15%。

         

        对于BLDC变频电机,从近期许多行业的实验测试中得出的真相是:从能效、振动、噪音等上来说,BLDC变频电机都要优于现有的电机解决方案。从定频到变频,再到当今深受追捧的BLDC变频电机,人们对电机研发创新脚步从未停歇过,为了协助行业人士加速开发更完善的BLDC方案,芯科科技(Silicon Labs)已基于旗下高集成、小尺寸、低功耗的8位微控制器(MCU)产品,打造了一套BLDC电动机控制参考设计。现在就请深入了解这款参考设计如何帮助您快速抢占BLDC市场先机。

         

        基于芯科科技(Silicon Labs)C8051F850 系列8位MCU的BLDC电动机控制参考设计,随时可使用发电机控制解决方案,搭配产品级质量硬件和软件,在成本敏感性应用中快速评估和部署。该参考设计为无感应器无刷直流电动机提供完整的系统级解决方案,是开发人员使用 C8051F85x/6x 产品系列,以评估和采用低成本 BLDC 电动机控制解决方案的一种工具。

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        Silicon Labs BLDC电机控制开发套件:

         

        • MCU开发板: 内建预编程电机控制韧体的MCRD-MCU-C8051F850

        •动力传动开发板: MCRD-PWR-NLV-F85X

        • BLDC电机: Turnigy 450系列3,800kV无刷OutrunnerHelicopter电机

        •电机安装开发板

        • 8位MCU套件光盘

        • 12V, 5 A通用输出电源适配器

         

        C8051F85x/6x 系列是BLDC电机控制参考设计的理想MCU,具有12位模数转换器,一个精密的内部参考电压,两个具有可编程磁滞和响应时间的模拟比较器以及三个具有内置硬件关断能力的独立可配置增强分辨率PWM通道。

         

        使用电动机控制源代码有助于加快设计。另外,电动机控制图形用户界面(SiliconLabs Spinner)允许实时控制和电动机监控,同时在控制和了解BLDC电动机运行时提供用户灵活性和易用性。无感应器BLDC电动机控制参考设计的强大的价值主张是工具、开发套件、软件库和附件的支持环境。参考设计中包含了不到五分钟就可启动电动机所需的一切要素。

         

        欲了解更多Silicon Labs BLDC电机控制开发套件资料,请访问下方链接:

         

         

        http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/C8051F85x-86x.pdf

      • Si827x隔离驱动器荣获“2016年Top10电源产品奖优化开发大奖”

        Siliconlabs | 09/252/2016 | 08:01 AM

        21ic中国电子网和《今日电子》杂志主办的电源技术研讨会今年迈入了第15个年头。始于2002年的电源技术专题研讨会是伴随着我国电源行业的成长而发展起来的,历经十五载岁月,它见证了电源技术的发展,已经成为了展示一个电源技术和设计创意交汇的最佳平台。研讨会始终以紧扣技术发展趋势为主旨,深入探讨技术人员在研究开发过程中所面临的问题。每年,都有来自全球一线电源厂商的代表为数千位工程师奉献几十场精彩的专题演讲。欢迎了解更多Silicon Labs隔离器解决方案获奖信息。

         

        2016年的第十五届电源技术研讨会于827日在深圳拉开帷幕,先后在深圳、武汉(830日)、上海(91日)、苏州(93日)、沈阳(96日)和北京(98日)六大城市开展了系列研讨活动。本次研讨会更加关注最前沿的电源技术和产品,更加侧重线下和线上的技术交流互动。Silicon Labs作为本次活动的参与厂商之一,特别携手分销商合作伙伴益登科技先后在深圳、上海、苏州、北京四站为大家带来了主题为“Silicon Labs隔离器产品4大应用解析”的精彩报告,同时其参加评选的Si827x隔离驱动器系列产品也获颁了2016年度Top-10电源产品奖的优化开发大奖。

         

        Si827x 是Silicon Labs新近推出的隔离驱动器系列产品,可以满足最前沿的电源系统的关键需求。基于SiliconLabs备受肯定的数字隔离技术,新型Si827x系列产品提供了隔离驱动器市场中最高抗扰能力。这一业界领先的共模瞬变抑制能力(CMTI)使得Si827x驱动器非常适用于具有快速开关和潜在噪声的电源系统。目标应用包括服务器、计算机和基站的电源、太阳能逆变器和微型逆变器、D类放大器、马达控制器、电动/混合动力汽车(EV/HEV)的充电器等。

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        Si827x隔离驱动器具体特性及优势

         

        • 业界最高的抗扰性能(200kV/μs)和闩锁免疫能力(400kV/μs),支持超快速开关,是当前其他栅极驱动器抗扰性能等级的两倍。

        • 为电源转换器应用提供单或双隔离栅极驱动器。该栅极驱动器可采用2.5-5.5V的宽VDD电压范围供电,最大驱动30V电源电压。

        • 唯一可操作在低至2.5V VDD电源电压下的栅极驱动器,减少了能量消耗,增加了系统效率,并且兼容低电压供电的微控制器(MCU),例如Silicon Labs的EFM32 Gecko MCU。

        • 一流的时序性能(典型值30ns延迟),与其他的栅极驱动器相比,传播延迟短10倍、偏斜低20倍。

        • 使用EN引脚代替DIS引脚,确保安全默认状态。

        • 精确时序(包括死区时间控制)最大化系统效率和安全。

        • 在很长的使用寿命中稳定运行的耐用可靠解决方案,这里的使用寿命长达60年,或是比光耦解决方案使用寿命长10倍。

        • 能工作在-40°C~+125°C的宽温度范围。

        欲了解Silicon Labs隔离器系列产品的更多信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/power/isolators/Pages/default.aspx?Utm_Source=Weibo&Utm_Medium=web page&Utm_Campaign=IA

      • 工业自动化应用必备的高速、多通道数字隔离器!

        Siliconlabs | 09/249/2016 | 08:47 AM

        21ic日前在深圳举办第十五届电源技术研讨会,接触最前沿的电源技术和产品以促进行业创新。藉此盛会,芯科科技(Silicon Labs)也与分销商合作伙伴益登科技共同针对电源设计中不可或缺的“隔离器”解决方案,进行一场深入的技术演讲,主题为:“Silicon Labs隔离器产品四大应用解析”,帮助业内人士掌握工业自动化、电动/混合电动汽车、电源供应器、逆变器(太阳能和电机控制)等四大电源应用所需搭载的隔离器需求,并介绍Silicon Labs领先的数字隔离器技术。欢迎观看研讨会整理文章。

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        隔离器提升电源效率与安全性

         

        隔离产品是帮助电源阻挡杂讯和高电压的重要元器件,目前有市场上最火红的四大电源设计应用分别为工业自动化、电动/混合电动汽车、电源供应器和逆变器(太阳能和电机控制)。这四个领域对隔离有不同的需求,必须通过优化且完整的隔离器产品阵容才能完全满足。

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        数字隔离器成为工业自动化理想选择

         

        以工业自动化中的PLC可编程逻辑控制器应用为例,PLC系统需要有128通道、现场输入能够作为源或漏极,这使得光耦隔离的速度慢而不适合伺服电机控制,且光耦在温度范围和生命周期内存在性能差。因此,新型的数字隔离器成为工业自动化设备中理想的解决方案。

        Silicon Labs在隔离器技术领域已深耕多年,因而能提供行业一系列高品质的隔离器解决方案。其中,数字隔离器便是Silicon Labs在市场享誉盛名的旗舰级产品,通过简化的数字信号输入和输出设计,可以基于非常低的延迟,直觉地为系统隔绝Power Domain之间的信号干扰。

         

        近期Silicon Labs再推出业界首款高速、多通道数字隔离器,设计旨在满足PLC的应用需求。新型Si838xPLC隔离器系列产品具有无与伦比的特性组合:高速通道(高达2Mbps)、高通道集成度(每个设备最高可达8个通道)、双极输入灵活性、高抗干扰性和2.5kVRMS安全隔离等级,能够为包括工业I/O模块、计算机数控(CNC)机器和伺服电机控制在内的PLC应用提供了特别构建的解决方案。

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        同时,Silicon Labs也拥有完整的隔离闸极驱动器产品、隔离ADC和模拟隔离器的完整产品阵容,全方位提供各种需要高效率、高安全性的电源设计所需隔离性能。

         

        欲了解Silicon Labs隔离元器件的更多信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/power/isolators/Pages/default.aspx

         

        更多Silicon Labs隔离研讨会与您相约

         

        为了持续推广行业顶级的隔离解决方案,SiliconLabs将携手分销商合作伙伴益登科技于9月、10月接续举办──“SiliconLabs隔离器研讨会”,更深入的探讨适用于各种高效率、高安全电源设计的隔离器产品及如何设计的技巧,详细活动信息如下

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        研讨会报名:
        请联系益登科技进行报名

        TEL: 86-755-8358-8188

        E-mail: sales@edom-tech.com