【应用】利用环境能量为EFM32低能耗微控制器供电方案，实现物联网设备“无源节点”供能
通常低功耗设备需要严谨的设计开发，以满足使用电池长期供电的应用场合，尤其是部分物联网系统的无线传感节点，其大部分依靠电池工作。但是目前随着物联设备的不断推出，部分节点部署于广阔空间，而且使用环境较差，也不利于工作人员定期的电池更换。而纵观环境中蕴含着丰富自然能量（如太阳能、风能、热能等）来看，研究如何收集能量为低功耗无线设备供电则具备十分重要的现实意义。一般来说收集自然能量为设备供电，如太阳能供电系统，在对储备单元充电的同时需要实时检测充电电压、电流，设置相应的安全检测电路，避免导致储备单元与设备的永久性损坏。
EFM32系列是SILICON LABS推出的低能耗微控制器产品，其出色的低功耗运行机制比较适合用于利用环境能量供电的应用设计。 目前常见的能量采集包括，太阳能，热电能（如温差供能），震动能，杂散电磁波能量等。在EFM32微控制器的典型应用中，其在活动模式下仅消耗较短的时间来执行命令， 其余时间可工作在待机状态下等待数据输入或通信。EFM32系列包含了EM0活动模式与EM1-EM4工作模式，设计者可以根据实际项目需求选择工作模式。图1为典型的设备消耗电流需求与供应情况说明。由于设备在活动模式下电流消耗较高，且环境能量收集的不稳定性较高，单纯实时能量采集并不能满足电流供应，因此需要增加后备能量存储设备，实际设计中可以选择常见的可充电电池，超级电容器以及电容器组等。设备上电过程中注意，供电电压上升速度影响了能量储备设备的充电，实际设计中可通过增加检测、控制电路来实现设备的供电切换，保证设计产品整体的正常运行。以太阳能供电为例，设计之初需要预估设备总功耗，然后选择合适的能量储备单元以及所需的太阳能采集板，之后确定充电电压、充电电流等关键参数，根据器件选型选择适合的充、放电管理IC来设计控制电路，最终根据设备工作电压设计适合的DC变换电路。图2为能量收集控制示意图。
图1 设备消耗电流需求与供应
图2 能量收集控制
低功耗设备开发需要着重考虑产品的阶段能量消耗情况，并且需要准确确定具体工作模式下电流消耗时间。一般来说，设备比较耗电的活动包括微处理器复位与上电，有线或无线通信以及长时间、定期的轮询任务等。 Silicon提供的EFM32系列高级能量监视（AEM）开发工具，可以查看应用程序的能量消耗情况。 设备使用能量收集装置供电，尤其是使用电容器来储能的情况下，需要注意电容的容量，自放电效应以及充、放电速度，充电过程的影响，微处理器上电过程中电压的稳定性保证，防止系统异常的复位重启。图3展示了为了防止微处理器在能量储备设备具备足够的能量之前产生异常消耗，可以在二者之间加入检测开关。
图3 能量切换控制
使用外界环境能量为低功耗设备供电，合理的能量采集单元加以后续功能电路的良好功耗控制以及EFM32系列出色的功耗管理机制，可以实现目前物联网设备的“无源节点”供能，在使用与部署方面提升产品灵活性与竞争力。
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SILICON LABS 32-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 32位MCU选型，频率24MHz~80MHz，Flash存储4kB~2048kB，RAM存储2kB~512kB。
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产品型号
|
品类
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系列
|
Frequency（MHz）
|
Flash (kB)
|
RAM (kB)
|
Vdd min（V）
|
Vdd max（V）
|
Package Type
|
Package Size (mm)
|
Internal Osc.
|
Debug Interface
|
Cryptography
|
Dig I/O Pins
|
ADC 1
|
DAC
|
USB
|
Cap Sense
|
LCD
|
Temp Sensor
|
Timers (16-bit)
|
UART
|
USART
|
SPI
|
I2C
|
I2S
|
EMIF
|
RTC
|
Comparators
|
|
EFM32GG290F512-BGA112
|
32位MCU
|
EFM32 Giant Gecko
|
48
|
512
|
128
|
1.98
|
3.8
|
BGA112
|
10x10
|
±2%
|
ETM; SW
|
AES-128 AES-256
|
90
|
12-bit, 8-ch., 1 Msps
|
12-bit, 2 ch.
|
-
|
Cap Sense
|
-
|
Temp Sensor
|
4
|
7
|
3
|
3
|
2
|
1
|
0
|
RTC
|
2
|
选型表 - SILICON LABS 立即选型
EFM32和STM32有熟悉二者的大虾简单概括下？现在STM 32这么火那么EFM32凭什么更吸引人？
Silicon Labs EFM32 微控制器全系列都是超低功耗的，特别适用于低功耗和能源敏感型应用，包括能源、水表和燃气表、楼宇自动化、警报及安防和便携式医疗/健身器材等领域。具备以下10大技术特点。详见链接：世界上最节能的微控制器EFM32之十大低功耗奥秘1、极低的运行模式功耗，仅需63uA/MHz2、减少处理时间3、快速唤醒时间4、超低的待机电流5、外设自主操作6、PRS — 周边反射系统7、节能外围设备8、LESENSE — 低能耗传感器接口9、10、 Simplicity Studio和高级能耗监控模块
EFM32 Zero Gecko 产品系列 EFM32ZG 数据表
描述- EFM32 Zero Gecko 微控制器系列由 Silicon Labs 提供，是全球最节能的微控制器之一。该系列具备低功耗、高性能的特点，适用于电池供电系统和要求高性能、低能耗的系统。其主要特点包括 ARM Cortex-M0+ 处理器、多种能源管理模式、丰富的模拟和数字外设接口。
型号- EFM32ZG108,EFM32ZG210F8-B-QFN32,EFM32,EFM32ZG110F8-B-QFN24,EFM32ZG210F32-B-QFN32,EFM32ZG222F32-B-QFP48R,EFM32ZG,EFM32ZG108F8-B-QFN24,EFM32ZG222F8-B-QFP48,EFM32ZG210F4-B-QFN32,EFM32ZG108F32-B-QFN24,EFM32ZG210F16-B-QFN32,EFM32ZG222F16-B-QFP48,EFM32ZG108F4-B-QFN24,EFM32ZG210,EFM32ZG110F32-B-QFN24,EFM32ZG110,EFM32ZG110F4-B-QFN24,EFM32ZG222,EFM32ZG222F4-B-QFP48,EFM32ZG222F32-QFP48R,EFM32ZG110F16-B-QFN24,EFM32ZG108F16-B-QFN24,EFM32ZG222F32-B-QFP48
EFM32WG995产品介绍
描述- 该资料介绍了Silicon Labs公司的EFM32WG995系列微控制器。这些微控制器以其低能耗特性而著称，适用于电池供电的应用以及需要高性能和低功耗的系统。它们基于ARM Cortex-M4核心平台，具备强大的处理能力和多种节能技术。
型号- EFM32WG995FXX,EFM32WG995F64-BGA120,EFM32WG995F128-BGA120,EFM32,EFM32WG995,EFM32WG995F256-BGA120,EFM32WG
SILICON LABS EFM32PG23/EFM32PG22 32-bit Microcontrollers选型表
EFM32PG23 Series 2 and EFM32PG22 Series 2 MCUs
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产品型号
|
品类
|
Series
|
Core
|
Max GPIO
|
Max LCD Segments
|
Max Temperature（℃）
|
Vdd Min (V)
|
Vdd Max (V)
|
Frequency（MHz）
|
Flash (kB)
|
RAM (kB)
|
Dig I/O Pins
|
Security
|
ADC 1
|
USB
|
Temp Sensor
|
UART
|
RTC
|
Package Type
|
Package Size (mm)
|
Internal Osc.
|
Debug Interface
|
Cryptography
|
|
EFM32PG23B200F128IM40
|
Microcontroller
|
EFM32PG23 Series 2
|
ARM Cortex-M33
|
34
|
4 x 20
|
125
|
1.71
|
3.8
|
80
|
128
|
64
|
29
|
Vault
|
16-bit, 12-ch., 1 Msps
|
×
|
Temp Sensor
|
3
|
RTC
|
QFN40
|
5x5
|
2%
|
Secure; SW; ETM
|
AES-1
AES-256
|
选型表 - SILICON LABS 立即选型
EFR32BG1 Blue Gecko Bluetooth® 低能耗 SoC 产品系列数据表
描述- 该资料介绍了EFR32BG1 Blue Gecko蓝牙低能耗SoC产品系列，这是Wireless Gecko产品组合的一部分。它是一款专为物联网(IoT)设备上的节能蓝牙连接设计的单芯片解决方案。该SoC具备高能效、快速唤醒速度，并集成了可扩展功率放大器、平衡-不平衡转换器和高性能微控制器单元(MCU)。其应用领域广泛，包括IoT传感器和终端设备、健康保健、住宅和楼宇自动化、配件、人机界面设备、测量、商业和零售照明与传感等。
型号- EFR32BG1B232F128GM48-C0,EFR32BG1P333F256IM48-C0,EFR32BG1B132F128GM48-C0,EFR32BG1V132F256GM48-C0,EFR32BG1V132F128GM32-C0,EFR32BG1B232F256GM48-C0,EFR32BG1B132F256GM48-C0,EFR32BG1V132F128GM48-C0,EFR32BG1B232F128GM32-C0,EFR32BG1B232F256IM32-C0,EFR32BG1P232F256GM32-C0,EFR32BG1V132F256IM32-C0,EFR32BG1P332F256GM32-C0,EFR32BG1B132F128GM32-C0,EFR32XG1P132F256GM32-C0R,EFR32BG1P332F256GM48-C0,EFR32BG1,EFR32BG1B132F256IM32-C0,EFR32BG1B132F256GM32-C0,EFR32BG1B232F256GM32-C0,EFR32BG1V132F256GM32-C0,EFR32BG1P232F256GM48-C0,EFR32BG1P232F256IM32-C0,EFR32BG1P333F256GM48-C0,EFR32BG1P233F256GM48-C0,EFR32BG1P232F256IM48-C0
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SILICON LABS EFM32 Wonder Gecko 32-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 32位MCU选型，基于48MHz Frequency,64kB~256kB Flash,32kB RAM等参数进行选型。
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产品型号
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品类
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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DAC
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Cap Sense
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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UART
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USART
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SPI
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I2C
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I2S
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EMIF
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RTC
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Comparators
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Debug Interface
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Cryptography
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ADC
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EFM32WG230F128-QFN64
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Microcontroller
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48
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128
|
32
|
56
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12-bit, 8-ch., 1 Msps
|
12-bit, 2 ch.
|
Cap Sense
|
Temp Sensor
|
4
|
5
|
3
|
3
|
2
|
1
|
0
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RTC
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2
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1.98
|
3.8
|
QFN64
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9x9
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±2%
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ETM; SW
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AES-128 AES-256
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8 x Ch 500 x MSPS 12 x bit
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
【经验】使用Simplicity Studio生成EFM32 storage-spiflash bootloader步骤
当单片机内部Flash空闲不足时会把Bootloader的文件存储到外部存储中，在Simplicity Studio中按如下步骤即可生成一个支持从外部spi flash升级程序的Bootloader。
电子商城
品牌：SILICON LABS
品类：Wireless Gecko SoC
价格：￥8.1764
现货： 102,628
品牌：SILICON LABS
品类：Mighty Gecko Multi-Protocol Wireless SoC
价格：￥27.0929
现货： 90,767
现货市场
品牌：SILICON LABS
品类：Switch Hall Effect Magnetic Position Sensor
价格：￥2.2924
现货：126,000
服务
可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压；数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O，温度补偿范围-20~85ºС；模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信，具备多种小型SIP和DIP封装可选择。
提交需求>
可来图定制均温板VC尺寸50*50mm~600*600 mm，厚度1mm~10mm，最薄0.3mm。当量导热系数可达10000W/M·K，散热量可达10KW, 功率密度可达50W/cm²。项目单次采购额需满足1万元以上，或年需求5万元以上。
提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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