cathy的博客

潜入蓝牙mesh海洋深处

蓝牙mesh网络让您在无线设备之间得以建立多对多的通信关系,并且可以让设备将数据中继到自身无线电传输范围以外的其他设备。通过这种方式,蓝牙mesh网络能够跨越广泛的物理区域,支持数十、数百、乃至数千台设备。

mesh开发的目的

mesh拓扑提供了最佳的平台,能够满足从建筑自动化到传感器网络等商业和工业应用领域日益普遍的通信需求。因此,蓝牙mesh致力于提供:

大面积覆盖
直接的互通性
设备监控
低功耗
效率及可拓展性方面的优化
与智能手机、平板电脑和PC的兼容性
行业标准、政府级的安全性

针对解决工业物联网需要解决的挑战,其他支持mesh拓扑的低功耗无线技术并非最优选择。数据传输速率低、跳数有限、可扩展性的限制、以及缺少移动设备支持等因素都阻碍了新物联网解决方案的发展。基于低功耗蓝牙(Bluetooth LE)堆栈创建的行业标准mesh技术使我们能够满足这些要求,且不受相关限制和约束。

消息导向的通信

低功耗蓝牙如何选型?

近年来,物联网的兴起带动越来越多的公司选用无线互联产品,在无线互联中低功耗蓝牙(BLE)是不可缺少的用来支持相互连接的产品之一,因为低功耗蓝牙无需网关就可以直接与智能终端通信,有比较好的人机交互体验,特别是蓝牙MESH发布,可以让更多结点在同一个网络互通。

由于许多工程师以前没有机会接触低功耗蓝牙产品,不清楚如何选型,下面这遍文章我以ST低功耗蓝牙为例给大家介绍低功耗蓝牙如何选型。

ST 有三款低功耗蓝牙芯片,相关资料大家可以在www.st.com上下载,最近ST的低功耗RF产品还推出了中文论坛:http://club.digiic.com/Forum/PostIndex?SectionID=34,有需要的朋友可以去看看。

BlueNRG-MSQTR/MSCSP,BlueNRG-132/134,BlueNRG-232/234/248

现在让我们从以下四方面来了解低功耗蓝牙选型:

一、方案结构

照明即平台 | 第一篇

在智能建筑的世界中,“智能”有着实实在在的意义。如今,要创建针对各种目标进行优化的建筑、同时确保它满足挑战性与日俱增的建筑方面的各种要求和能源效率法规,任务实属艰巨。能源使用必须最小化,运营成本也需维持较低水平。还必须为员工改善工作环境,让他们能够在工作中发挥最佳水平。要实现这一切,唯一的办法就是利用新技术、挖掘数据,对建筑系统进行细粒度的控制。

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互联照明是关键

照明为智能建筑带来了充满神奇的可能性。它能够持续通电,几乎无处不在。安装新的无线网络创新就能让您创建一个自然的互联电网,使照明灯、开关和相关传感器直接通信,无需中间控制器设备,而且免去了电线的困扰。

千万别小看省去电线的好处。这不仅降低了最初安装和调试系统所需的材料和人力成本,而且照明灯、开关和传感器之间的无线连接方式使系统更加灵活,能够以更低的成本更快速、更方便地适应不断变化的需求。

看完这篇,你还敢说你了解电容吗?(Part 2)

在Part 1中我讲了关于电容的一些非理想特性以及在实际电路设计中这些非理想特征的影响.

但是当你在选择电容时, 面对形形色色的该如何选择呢? 我分别来谈一谈常见的一些电容和其普遍的适用范围. 注意: 正如我之前所说, 电容种类实在太多, 所以这里只会涉及微电子电路设计中常见电容的使用的. 譬如那些什么可变电容, 超级电容等等我暂时先不会覆盖到.

Ceramic Capacitor(陶瓷电容 - 无极性电容):

Pros: 低ESR, 很好的高频特性, 稳定性高, 温度系数小. Cons: 电容值相对较低(几pF to 几十uF), 脆弱易受损, 电容值受电压影响较大

陶瓷电容几乎是目前使用最最多的一种电容, 常见用于去耦, 信号耦合和模拟滤波器设计等等. 现在工艺越来越好, 大容值的陶瓷电容也能买到, 只不过价钱相对较高. 现在通常PCB的密度很高尺寸小,尤其是消费电子, 很少会再见到使用leaded cap, 常用的封装目前来说几乎都是贴片的. 由于制作工艺的限制, 低ESR电容的容值一般不会太高.

Electrolytic capacitor(电解电容 - 有极性电容):

看完这篇,你还敢说你了解电容吗?(Part 1)

看到这个标题, 估计很多人已经笑了. 如果看完这篇文章你还在笑, 那说明你真的很了解.

如果你真的觉得自己了解, 那就不用继续往下看了.

我记得当年毕业找工作时面试了大大小小10几家公司, 形形色色的面试题也见了不少, 但关于RLC最最基本的电路相关问题几乎是必问的, 更有甚者几乎一半问题都是与此有关. 为什么? 一切都是从基础开始的. 这是一句我以后会不断重复的话, 这也是我目前为止对电路的理解. 再复杂再酷炫的电路也离不开这些, 如果真的搞明白了, 对以后理解更高级的东西会有很大的帮助.

众所周知, 电容, 两边加上电压, 就能开始充电储存电荷. 理想状态下, 就是一个C:

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可现实永远是残酷的, 你会发现你所做的一切几乎都是和在这些非理想的问题作斗争.

ESR(Equivalent Series Resistance):

解密蓝牙mesh系列 | 第九篇

2017年5月,臭名昭著的勒索软件WannaCry向全球各地的电脑发起了攻击,并窃取了用户数据进行勒索。来自150个国家和地区的数百万台计算机遭受影响,勒索软件要求用户通过比特币这一加密电子货币的形式支付赎金。如果没有稳健的、基于标准的安全系统设计,物联网(IoT)可能也会发生类似情况。可以想象,如果没有完善的安全防护,今后物联网设备的用户也会迫不得已支付“赎金”让“黑客”打开自家的家门。

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安全性是蓝牙mesh网络设计的核心,而且这种安全性是强制性的,网络中的每个数据包都会经过加密和认证。蓝牙mesh网络的安全性能够保护整个mesh网络免受各类威胁和问题的困扰,包括:

  • 中继攻击(Replay attack):可通过正确使用序列号来保护网络不受中继攻击。

【实用】阻容降压电路:每个元器件计算选型!

一 关于阻容降压

1、什么是阻容降压?

阻容降压是一种利用电容在一定频率的交流信号下产生的容抗来限制最大工作电流的电路。

电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。

2、阻容降压电路由哪几部分组成?

阻容降压电路由降压模块、整流模块、稳压模块和滤波模块组成。

3、阻容降压基本设计要素

电路设计时,应先确定负载最大工作电流,通过此电流值计算电容容值大小,从而选取适当电容。

此处与线性变压器电源的区别:阻容降压电源是通过负载电流选定电容;线性变压器电源是通过负载电压和功率选定变压器。

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阻容降压电流计算

时钟是怎么恢复的?

对于高速的串行总线来说,一般情况下都是通过数据编码把时钟信息嵌入到传输的数据流里,然后在接收端通过时钟恢复把时钟信息提取出来,并用这个恢复出来的时钟对数据进行采样,因此时钟恢复电路对于高速串行信号的传输和接收至关重要。

CDR电路原理

时钟恢复的目的是跟踪上发送端的时钟漂移和一部分抖动,以确保正确的数据采样。时钟恢复电路(CDR:Clock Data Recovery)一般都是通过PLL(Phase lock loop)的方式实现,如下图所示。输入的数字信号和PLL的VCO(Voltage-controlled oscillator,压控振荡器 )进行鉴相比较,如果数据速率和VCO的输出频率间有频率差就会产生相位差的变化,鉴相器对这个相位误差进行比较并转换成相应的电压控制信号,电压控制信号经过滤波器滤波后产生对VCO的控制信号从而调整VCO的输出时钟频率。使用滤波器的目的是把快速的相位变化信息积分后转换成相对缓慢的电压变化以调整VCO的输出频率,这个滤波器有时又称为环路滤波器,通常是一个低通的滤波器。通过反复的鉴相和调整,最终VCO的输出信号频率和输入的数字信号的变化频率一致,这时PLL电路就进入锁定状态。

秒懂时钟-抖动衰减时钟设计与应用技巧 – Part 2

在这篇文章中,我将会介绍一个有趣的时钟芯片反馈装置。它可能意外发生,或作为尝试恢复或测试模式,但通常应该如所解释的那样避免。此外,了解Ouroboros时钟可能有助于在复杂的定时应用中解释一些奇怪的行为。在深入了解“Ouroboros”时钟之前,我们来看一下基本的时钟切换术语和标准输入时钟切换配置。

一些基本时钟切换术语
时钟芯片通常支持基于某些限定条件(例如LOS(Loss of Signal))或OOF(Out of Frequency)的条件,从一个输入时钟切换到另一个输入时钟。以下是最常用的术语:

自由模式
基于附加晶体或其他谐振器的输出时钟,或替代外部参考时钟。输出时钟的频率稳定性,漂移和抖动特性由芯片的晶振决定,与输入时钟无关。

保持模式
输出时钟基于所选输入时钟的历史频率数据,并且在输入时钟丢失并且没有有效的备用可用时使用。通常历史数据必须在一些最短时间内被收集,以被认为是有效的。频率精度与收集的数据一样好。

锁定模式
输出时钟频率和相位锁定到所选择的输入时钟,即正常操作。

菜鸟与老手搭的电路板,一对比吓一跳!

面包板与万能板的优缺点对比对比

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万能板的焊接方法

对于元器件在万能板上的布局,大多数人习惯“顺藤摸瓜”,就是以芯片等关键器件为中心,其他元器件见缝插针的方法。这种方法是边焊接边规划,无序中体现着有序,效率较高。但由于初学者缺乏经验,所以不太适合用这种方法,初学者可以先在纸上做好初步的布局,然后用铅笔画到洞洞板正面(元件面),继而也可以将走线也规划出来,方便自己焊接。

对于万能板的焊接方法,一般是利用前面提到的细导线进行飞线连接,飞线连接没有太大的技巧,但尽量做到水平和竖直走线,整洁清晰如下图。