基于Nuvoton 低功耗ML51 电子货架标签

只看该作者 · 2021-2-26 08:47

基于Nuvoton 低功耗ML51 电子货架标签

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方案介绍
电子价签，也叫电子货架标签（ElectronicShelf Label, ESL），由E-ink电子墨水屏、无线通信单元以及电源三部分构成，电源部分常用以电池供电为主，无线通讯部分则有低功耗BLE，NFC，LoRa，NB-IoT等方式进行数据传输。电子价签作用主要是可以动态显示价格、货物名称、条形码、促销信息等。时下主流的市场应有有商超、便利店、药房等，以此替代传统的纸质标签。每个价签通过网关连接到后台服务器/云端，可以实时、准确的调整产品价格和促销信息。目前以物美，华润万家超市为代表的传统卖场、盒马鲜生和永辉在内的新零售、缤果盒子为代表的无人便利店等均已布设ESL。

只看该作者 · 2021-2-26 08:48

只看该作者 · 2021-2-26 08:49

品佳集团一直致力于物联网相关的产品方案的设计与推广。本方案是基于Nuvoton低功耗ML51微控制器为主控单元而设计的方案，该方案主要是为了解决生鲜超市等新零售频繁更改价格信息，解决传统零售复杂的价格管理，解决仓储损坏的纸张标签导致的仓储信息丢失以及大型药店的价格信息同步和供需功能。此方案采用Nuvoton最新超低功能单片机ML51做主控单元，负责数据管理和控制。同时利用手机APP通过NFC可以实现与主控单元的数据交互，另外该方案也支持LoRa的数据传输。下一步方案将直接采用超低功耗的BLE SoC平台做主控单元，增加蓝牙收据的收发。目前该方案已经在福建区域有客户采用MCU+NFC的架构的成功案例。

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只看该作者 · 2021-2-26 08:51

核心技术
（1）：ML51待机时平均功耗<1uA。

（2）：电子墨水屏驱动采用SPI界面。电子墨水屏可在掉电情况下显示数据。

（3）：电子墨水屏的数据更新方式：NFC方式更新或者通过LoRa方式更新。
1)：NFC支持手机APP更改nTag I2C数据。（nTag I2C采用NT3H2111。）假如采用该方式更新数据，无需外部电源供电，因为完全可以用13.56MHz线圈获取到的能量提供给MCU以及nTag I2C芯片进行工作，正常从nTag I2C芯片可以得到的峰值电压最高可以到4.6V，驱动电流能到40mA。
2)：LoRa支持LoRa主基*进行远程数据更新。

（4）：掉电数据依旧保持。

（5）：提供设备状态指示灯。

只看该作者 · 2021-2-26 08:52

方案特性

ML51（8位1T8051内核）

CPU
   -    全静态8 位1T 8051 内核CMOS 微控制器

   -    指令集全兼容MCS-51

   -    4 级优先级中断配置

   -    双数据指针(DPTRs)



工作条件
   -    宽电压工作范围1.8 V 至5.5 V

   -    宽工作频率最高至24 MHz

   -    工业级工作温度- 40 ℃至+ 105 ℃



低功耗特性
   -    正常运行模式典型功耗80 uA/ MHz

   -    低功耗运行模式典型功耗15 uA

   -    低功耗空闲模式功耗不超过13 uA

   -    掉电模式典型功耗小于1 uA

   -    掉电模式下唤醒时间为10 us (HIRC运行)



内存
   -    最大到64/32/16/8 K字节APROM，用于用户代码

   -    可配置4K/3K/2K/1K 字节LDROM，用于启动系统编程（ISP）代码

   -    APROM中应用编程（IAP）内存128字节没页累加

   -    Flash 内存100,000次擦写寿命

   -    代码安全加密

   -    256字节片上RAM

   -    额外4/2/1 K字节片上辅助RAM (XRAM) ，通过MOVX 指令访问

外设
   -    支持常用ADC/PWM/UART/SPI等外设资源



强效ESD及EFT能力
   -    ESD HBM 通过8 kV

   -    EFT > ± 4.4 kV

   -    闩锁测试通过150 mA

* AI-Thinker(安信可科技) LoRa Module

安信可LoRa 系列模块是安信可科技基于SX1278 设计开发的。
支持FSK、GFSK、MSK、GMSK、LoRa™及OOK调制方式。
低至-141 dBm的超高接收灵敏度。
拥有卓越的抗阻塞特性。
支持前导码检测。
支持半双工SPI通讯。
带有CRC、高达256字节的数据包引擎。
采用小体积双列邮票孔贴片封装。
* NT3H2111

‧兼容ISO/IEC14443 part 2/3 协议‧
‧兼容NFC forum type 2 tag协议
‧Unique 7 byte UID
‧Host I/F : I2C & NFC
‧存储空间: 用户空间888B/1912B。
‧安全访问管理。
‧电源管理单元。

1万 · 2021-3-6 20:50

学习学习了。