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::: C8051F96x y Si102x/3x MCU y MCU Wireless con el menor consumo del mercado :::
 

Silabs presenta nuevas familias de productos que ofrecen prestaciones novedosas de bajo consumo. Estos nuevos productos son microcontroladores y microcontroladores con radio integrada, los cuales están diseñados para aplicaciones de muy bajo consumo como medidores alimentados a batería, paneles y sensores de alarma wireless, automatización de edificios, equipos médicos portátiles, etc. Estos productos complementan la línea Wireless EZRadioPRO de Silabs.

El tiempo de vida de muchos productos alimentados a batería y los cálculos de duración de un producto de este tipo están dados por el llamado “presupuesto de energía”. La propuesta de valor de Silabs consiste en una reducción del consumo total concentrándose en tres aspectos primarios que componen el consumo de cualquier sistema alimentado a batería:

  1. Reducción del tiempo en modo activo
  2. Reducción del consumo en modo Sleep.
  3. Mejorar la eficiencia al transferir la energía desde la batería al sistema

Para un sistema dado, estos aspectos están definidos por distintos factores como: El ciclo de trabajo del sistema, el alcance del link de RF y distintos requisitos de la aplicación final.
Por ejemplo si tomamos una aplicación típica como un medidor de consumo de gas con un enlace de radio bidireccional, podemos considerar el ciclo de trabajo del producto como se indica debajo en el gráfico.

Minimizar el tiempo en modo activo: hay distintas funciones que pueden implementarse en hardware dedicado, ahorrando tiempo del sistema en modo activo. Estas nuevas plataformas ofrecen el siguiente hardware dedicado:

  • Encriptador y Des-encriptador AES.
  • Generador de Checksum.
  • Codificador Manchester y 3:6.
  • DMA.
  • Flash organizada de a 32 bits.
  • Llaves para cortar el clock a distintos periféricos.
  • Contador de pulsos de bajo consumo.

Reducir el consumo en modo Sleep: el modo Sleep suele ser en el que el sistema pasa la mayor parte del tiempo, entonces es muy conveniente contar con módulos con consumo mínimo. Los C8051F96x y Si102x/3x ofrecen los siguientes módulos muy optimizados para bajo consumo en modo Sleep:

  • RTC de bajo consumo con tres alarmas independientes.
  • Oscilador interno de baja frecuencia que puede alimentar al RTC.
  • Controlador de LCD integrado de muy bajo consumo.

Mejorar la eficiencia en la transferencia de energía.

En este caso vemos que la solución que ofrecen los nuevos productos de Silabs es tomar la energía desde la batería y convertirla con alta eficiencia a través de un DC-DC y luego desde allí alimentar al resto del circuito, evitando el uso de LDOs que calientan desperdiciando energía. Esta solución permite extender el tiempo de duración de la batería hasta el 65% sin comprometer prestaciones.

Para Medidores

Estos productos están pensados para aplicaciones en medidores principalmente, entonces incorporan algunas prestaciones que son específicas. Dentro de ellas destacamos el contador de pulsos de muy bajo consumo que se puede usar para detectar cierre de contactos y contar pulsos con las siguientes características dedicadas:

  • Resistencias de Pull-up programables.
  • Auto calibración dinámica.
  • Debounce programable.
  • Wake-up ante acierto o error.
  • Detección de reflujo y aleteo.
  • Consumo menor que 300nA a 3,6V.
  • Decodificación de formato A, C y cuadratura.
  • Operación autónoma en modo Sleep.

No hay compromisos en las prestaciones de RF

Los Si102x/3x tienen integrado en el mismo encapsulado un C8051F96x y na radio Si4432 de la familia EZRadioPRO de Silabs. Ofrecen una de las mejores prestaciones del mercado para vínculos de RF Sub Ghz, como lo podemos ver en las características siguientes:

  • -121dBm de Sensibilidad. Amplificador de bajo ruído integrado.
  • +20dBm de potencia de salida. Amplificador de potencia integrado.
  • Frecuencia programable en forma contínua entre 240 y 960MHz.
  • Algoritmo para implementar “antenna diversity”.
  • FIFO y packet handler integrados.
  • Wake-up timer.
  • Detección de baja batería.

Todas estas características permiten aumentar el alcance de la comunicación, mejorar la confiabilidad del link y simplificar la implementación.

Oferta de MCUs de bajo consumo de Silabs

En la gráfica debajo podemos ver los productos de bajo consumo más actuales de Silabs, incluídos los que estamos presentando en esta nota. También podemos ver las características principales que los diferencian.

Oferta de MCU Wireless de bajo consumo de Silabs

En la gráfica debajo podemos ver los productos de bajo consumo Wireless más actuales de Silabs, incluídos los que estamos presentando en esta nota. También podemos ver las características principales que los diferencian.




Debajo están los diagramas en bloque de los dos tipos de producto que componen este lanzamiento; los microcontroladores C8051F960 y los microcontroladores Wireless Si1020 y Si1030.



Los productos 102x y 103x se diferencian en que los 102x tienen controlador de LCD integrado y los 103x no.

Soporte

Estos nuevos productos están soportados en software por el Silicon Labs IDE al que pueden integrarse distintos compiladores pagos y gratuitos para 8051 y desde el hardware por distintas placas de desarrollo que permiten evaluar diferentes aplicaciones, pero podemos recomendar C8051F960DK y .Si1024DK como herramientas genéricas para trabajar con estos productos.

Además para el caso de los productos Wireless hay diferentes stacks de software para el manejo de las redes de RF que permiten trabajar en configuraciones punto a punto, punto a multipunto y mesh.

Debajo podrán encontrar los enlaces de cada producto donde hay más información disponible.

https://www.silabs.com/products/mcu/lowpower/Pages/C8051F96x.aspx

https://www.silabs.com/products/wireless/wirelessmcu/Pages/Si102x-3x.aspx



Conclusiones

Siempre que Silabs presenta productos nuevos nos encontramos con soluciones prácticas y que verdaderamente aportan algo distinto a la oferta que uno conoce.

En este caso tenemos productos de muy bajo consumo, tal vez los de máz bajo consumo del mercado en su categoría y con las radios sub GHz de mejor relación sensibilidad/Potencia de salida del mercado. Cuentan con periféricos pensados para trabajar con el MCU y la radio dormidos y con controlador de LCD integrado.

Este conjunto se presenta como ideal para aplicaciones de bajo consumo y en especial para medidores portátiles.






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