【应用】Silicon Labs超低功耗蓝牙SoC芯片EFR32BG22在颈部/眼部按摩仪上的应用

时间： 2020-08-28 来源：世强

技术问答

随着生活水平的提升，人们逐渐关注起自己的健康，例如学生和上班一族用眼多，高强度对手机和电脑的使用使其对眼部和颈部保持健康特别关注。因此针对眼镜、脖颈等部位的按摩仪出现在市场中以满足人们日常健康护理需求。当下随之对便捷性的要求逐步提高，例如需要和手机APP蓝牙连接以实现更方便地调整和更多个性化的按摩力度和效果；同时需要更低的功耗，让按摩仪充电一次使用更久，也需要更小巧更方便携带。

因此，本文推荐SILICON LABS公司的超低功耗蓝牙SoC芯片EFR32BG22来满足颈部按摩仪和眼部按摩仪的应用需求。颈部眼部按摩仪的应用框图，如图1，主要由以下模块构成：

1、蓝牙SoC芯片EFR32BG22，为蓝牙SoC搭配的晶体，这个是系统的核心控制单元。实现整个系统的控制，以及通过蓝牙和手机APP连接，实现电池电量监控，按摩时间，力道，按摩模式等控制。

2、USB接口及USB接口保护，锂电池，LDO，DC/DC为按摩仪提供电源，充放电管理。

3、按键/语音识别模块，为按摩仪提供输入交互按钮，或者直接语音识别控制。

4、电机驱动单元，驱动小振动电机，实现振动按摩效果。

5、脉冲发生单元，驱动橡胶电极，实现电脉冲按摩效果。

EFR32BG22系列蓝牙SoC芯片，采用ARM Cortex-M33内核，主频高达76.8M，强大的运算能力帮助按摩仪实现更加丰富控制效果和按摩效果。EFR32BG22同时具备同类最佳的超低蓝牙射频发射和接收电流（发射功率为0 dBm时3.6 mA；接收2.6 mA）；高性能、低功耗M33内核（工作电流27 µA /MHz；休眠电流1.4 µA），整体提供行业领先的能效，降低按摩仪的系统功耗，让电池使用更长时间。

EFR32BG22系列蓝牙SoC芯片采用QFN40（5 mm×5 mm ）/QFN32（4 mm×4 mm）小尺寸封装，同时内部集成了巴伦和PA，外围射频电路设计更简单，也降低了PCB尺寸，更支持小型化设计。支持1 Mbps和2 Mbps蓝牙PHY传输、行业领先的-99 dBm接收灵敏度（1M PHY），最新的蓝牙5.2版本协议栈，可以帮助获得更好的蓝牙传输距离，通信更可靠，适应更多种类的智能手机。用户可以通过手机APP蓝牙连接到颈部眼部按摩仪，实现按摩操作，控制开/关、选择模式、频率、强度、定时等，查看用户使用数据，使用记录等，带来更加舒适和智能的使用体验。

EFR32BG22系列蓝牙SoC芯片也具备丰富的外设，12bit~16bit的ADC，18-26个GPIO，6路PWM，24bit的低功耗Timer可做波形发生器。2个uart（SPI），1个低功耗串口，I2C，PDM接口，满足按摩仪功能的应用，例如PWM驱动振动电机，实现丰富的按摩效果。GPIO和波形发生器，实现不同波形的电脉冲功能等，丰富的外设可以实现更加丰富交互功能，例如增加语音识别模块，实现语音控制功能，带来更加智能的使用体验。