【应用】EFM32TG11 32位MCU在校园人员定位手环中的应用
随着物联网技术的发展，智慧校园的概念被提出并逐渐得到实施。校园人员定位系统是智慧校园重要的一个组成部分，通过为每个学生佩戴带有GPS定位芯片的手环或者学生卡，家长和老师可在后台查看孩子的实时位置和活动轨迹，随时了解孩子动态。通过系统的电子围栏功能，一旦孩子走出学校，可立即进行预警，提醒学校老师和管理人员注意。学生手环实现原理如图1所示。
图1.学生手环实现原理
学生手环通过微型GPS芯片，实时采集位置信息上报给MCU，MCU通过对比内部存储的围栏位置数据，如果发现学生超越围栏，立即通过通信模组将信息推送到云端，提醒老师注意。同时，学生手环可以实时的响应云端的数据请求命令，传送学生位置和传感器信息。由于是采用电池供电，低功耗设计是必然的要求。除了软件流程上的优化外，选择低功耗的元器件也十分重要。
对于MCU主芯片的选择，笔者推荐SILICON LABS公司生产的EFM32TG11系列32位MCU，该系列MCU配置有32-bit ARM®Cortex®-M0+处理器内核，主频高达48MHz，在运行模式下电流仅37uA/MHz，深度睡眠模式下电流仅1.3uA，能最大程度的延长电池的使用时间。同时，该系列MCU的可由自主式外设来管理传感器输入、阀值、报警触发器及其他片外通信，而无需主MCU内核干预，可进一步降低芯片运行时功耗。EFM32TG11可为需要长电池寿命的设备提供了低成本的超低功耗解决方案，且不会减弱功能和降低安全性，是通常具有多个传感器、本地显示和触摸控制等特性的自动化产品的理想选择。EFM32TG11系列MCU架构图如图2所示。
图2. EFM32TG11系列架构框图
EFM32TG11工作电压1.8~3.8V， Flash闪存容量提供64~128KB可供选择，RAM可达32KB，满足学生手环的设计要求（手环数据量低、计算量小，相对来说该MCU资源已经十分充足）。EFM32TG11最多可提供67个GPIO，并集成支持8*32分段的低功耗LCD控制器，而无需再增加LCD驱动电路，降低了手环的开发难度和成本。EFM32TG11支持电容按钮，最多可支持16通道输入，可简化手环按键设计。 带有加速器的高效低能耗硬件加速单元，支持AES、ECC、SHA等多种加密方式，能有效的保证数据通信的安全性。内置I2C、SPI、UART、USART等接口，方便功能的扩展。工作温度范围-40~＋85℃ （工业级），并提供40~＋125℃（汽车级）扩展版本，能在苛刻的环境中应用。
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产品型号
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品类
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Core
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Freq.(MHz)
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Flash(Bytes)
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SRAM(Bytes)
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IO
|
Adv.Timer
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16bit GP Timer
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SysTick
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FWDT/WWDT
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UART
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SPI
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I2C
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12bit ADC Units(ch)
|
Temp.Sensor
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Operating Temp.(℃)
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Supply Voltage(V)
|
Package
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CS32F030F6P6-RA
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32位MCU
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M0
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48MHz
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32KBytes
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4KBytes
|
15
|
1
|
5
|
1
|
1/1
|
4
|
1
|
1
|
1(9)
|
Y
|
-40℃~85℃
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2.0V~5.5V
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TSSOP20
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选型表 - 芯海 立即选型
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最小起订量： 1pcs 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
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