nRF24L01P的完美替代者Si24R1软硬件兼容-2.4GHz频段收发一体低功耗无线芯片

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DNIC|  楼主 | 2021-10-18 17:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
Si24R1是一款工作在2.4~2.5GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括:频率发生器、集成嵌入式ARQ基带协议引擎、功率放大器、晶体振荡器调制器、解调器。输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。是目前2.4G无线射频芯片中,性价比较高的。
极低的电流消耗,当工作在发射模式下发射功率为+7dBm时电流消耗为25mA,接收模式时为14mA,掉电模式和待机模式下电流消耗更低,Standby-I的耗电为15uA,Powerdown的耗电为0.7uA.
领域
●无线数据传输系统
●无线键盘、无线鼠标
●遥控开锁,遥控玩具
● 超低功耗无线收发器
● 无线传感网络
● 智能家居
● 无线报警安全系统
● 工业遥控

2.4G无线射频芯片SI24R1在功能上完全兼容Nordic的 nRF24L01P芯片。在芯片的应用上,无论是从外围射频匹配还是底层软件驱动,SI24R1的厂商方面都能够提供非常好的技术支持。
至于SI24R1无线芯片最大的特点就是和nordic的nRF24L01+型号的芯片是完全兼容的,可以直接替换,硬件跟软件都不需要改动。SI24R1芯片的优点就是SHDN关断状态的电流要小,standby-I状态的电流也要小,同时SI24R1芯片支持更大功率的输出7dBm,nordic只有0dBm(需要软件设置内部寄存器配置使之工作在7dBm模式)。另外,SI24R1的接收状态下的电流要比nordic的大0.5mA左右,不过没有太大影响,因为实际系统工作中,芯片绝大部分的时间是处于SHDN和standby-I状态下,所以SI24R1的总的平均电流消耗要比nordic的小。在发射模式下,RFID芯片SI24R1的电流也要稍大一些,这是因为SI24R1的发射功率设置要大,虽然在datesheet中标注的和nordic的是一样的大小,但是实际测试会大一些的。

SI24R1是一颗专为低功耗无线通信应用场合设计的自有知识产权的2.4GRF芯片。目前主要针对低功耗的校讯通、2.4G停车场、智能家居、无线音频等领域。当然这颗芯片进入大众的视野是与友商的NRF24L01P芯片兼容通信。从而被打上了国产NRF24L01P的标签,更有甚者居然磨掉芯片原本的SI24R1的**打成NRF24L01P,给很多客户产生了很多不必要的损失。大家定向的理解,国产的东西总是会比国外进口的相差到哪里哪里,如此云云。其实在很多客户在使用SI24R1的时候,通过一定的控制与设计,是可以发挥SI24R1自己独特的特性功能的。不同芯片设计需要不同的射频布线以及MCU的控制。
下面分享几点SI24R1使用过程中的一些问题以及解决办法:

1.进入低功耗(关断)模式后,功耗可能还在1mA左右,正常应该在1.5uA左右。

解决办法:由于芯片采用CMOS工艺,当芯片处于关断模式时,芯片的数字输入引脚
,CE,CSN,SCK,MOSI,必须为低电平,不能为高阻状态或高电平。否则由于输入端累
积电荷,会导致 内部电路不能关断,而使得功耗增加。

2.当时用SI24R1号称7dbm的发射功率的时候,距离好像没有增加太多,而且无线音频客户觉得会有很大的噪声。
解决办法:
友商的NRF24L01+不要求芯片底部的金属焊盘接地,SI24R1规格书上也没要求接地,这是因为发射功率较低只有0dbm的情况,当芯片发射功率大于0dbm以后,芯片底部的金属焊盘会有很多白噪声到地,而NRF24L01+的参考设计金属PAD下面有走3.3V走线移除的话,那些噪声会干扰到电源,从而会增加通信的丢包率以及通信距离。有些网友在网上提出,使用SI24R1替换NRF24L01P电源处需要多加一个大电容去滤波,这种做法是在一定的设计上是可行的,但是还是有一些朋友的问题没有解决。故,为达到更好的性能,特别是发射较大功率时,建议用户芯片底部PAD全部接地,将3.3V走线重新布线。

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