Руководство по аппаратуре SF32LB52x — RF и пользовательские интерфейсы¶

5.4. RF¶

5.4.1. Схема RF и антенный тракт¶

Кратко

• Разводите антенный тракт как дорожку с контролируемым волновым сопротивлением 50 Ω.
• Оставьте место для π-образной согласующей цепи, даже если выбранная антенна уже согласована.
• Тракт RF должен быть коротким, экранированным и изолированным от помех кварцевых резонаторов, DC/DC, дисплея и зарядной схемы.

Цель проектирования

Обеспечьте максимальную чувствительность Bluetooth и эффективность излучения: контролируйте импеданс, минимизируйте неоднородности тракта и предусмотрите возможность окончательной настройки согласования антенны.

Волновое сопротивление дорожек RF — 50 Ω. Если антенна уже согласована, дополнительные RF-компоненты не нужны, но рекомендуется оставить место для π-образной согласующей цепи: она может потребоваться для фильтрации побочных излучений или настройки антенны.

На рисунке 5.4-1 показан последовательный конденсатор C0323 ёмкостью 15 pF с номинальным напряжением 50 V. Позиции C0318 и C0319 в ответвлениях на землю отмечены NF (не устанавливать). Это значения из эталонной схемы, а не универсальное согласование для любой антенны. Размещайте согласующую цепь рядом с RF-выводом микроконтроллера и определяйте окончательную комплектацию по измерениям собранного изделия.

5.4.2. Проверка и настройка RF¶

Типичные ошибки: RF

• Размещение согласующей цепи рядом с антенной, а не с выводом RF микроконтроллера.
• Лишние переходные отверстия и резкие изгибы дорожек RF.
• Общие пути обратного тока по земле с шумными цепями DC/DC, дисплея, USB или зарядки.
• Отсутствие места для согласующей цепи и реальной возможности настройки антенны.

Контрольный список RF

• Требуемое волновое сопротивление дорожек RF согласовано с изготовителем платы.
• Место для π-образной согласующей цепи предусмотрено рядом с микроконтроллером.
• Проверены ограждение из переходных отверстий земли и зона запрета размещения/разводки RF.
• До завершения проектирования корпуса предусмотрен доступ для настройки антенны и проведения сертификационных испытаний.

5.5. Пользовательские интерфейсы¶

5.5.1. Дисплей¶

Кратко

• Поддерживаются SPI, Dual-SPI, Quad-SPI, последовательный JDI, а также EPD у соответствующих моделей с внешним стабилизированным питанием.
• Максимальное документированное разрешение дисплея — 512 x 512.
• Совместно проверяйте сброс, TE, PWM подсветки, I2C сенсорного ввода, его прерывание и последовательность питания дисплея.

Цель проектирования

Выберите интерфейс дисплея с нужной пропускной способностью и энергопотреблением. Обеспечьте правильную работу пробуждения, сброса, подсветки и сенсорного ввода как в обычном режиме, так и в режимах низкого потребления.

Микроконтроллер поддерживает 3- и 4-проводный SPI, SPI с двумя и четырьмя линиями данных и последовательный JDI. Доступны режимы глубины цвета 16,7 млн цветов (RGB888), 262 тыс. цветов (RGB666), 65 тыс. цветов (RGB565) и 8 цветов (RGB111), с разрешением до 512x512.

Поддерживаемые модели драйверов LCD:

5.5.1.1. Интерфейс дисплея SPI/QSPI¶

5.5.1.2. Интерфейс дисплея JDI¶

5.5.1.3. Интерфейс дисплея EPD¶

5.5.1.4. Сенсорный ввод и подсветка¶

SF32LB52x поддерживает интерфейс I2C контроллера сенсорного ввода, вход прерывания состояния сенсора и один сигнал PWM для включения подсветки и регулировки яркости.

Типичные ошибки: дисплей

• Пропуск выводов сброса, TE, PWM подсветки или прерывания сенсорного ввода при назначении выводов.
• Предположение о поддержке EPD у модели с питанием от аккумулятора без проверки точного устройства и исходного проекта.
• Питание дисплея от встроенного LDO вместо правильно рассчитанной внешней линии питания.
• Разводка тактовых сигналов и данных дисплея рядом с резонаторами, RF, аудио или высокоомными аналоговыми узлами.

Контрольный список дисплея

• Интерфейс, глубина цвета, разрешение и пропускная способность соответствуют выбранной панели.
• Назначены и документированы сброс, TE, PWM подсветки, I2C и прерывание сенсорного ввода.
• Питание дисплея и его последовательность совместимы с режимом Standby и пробуждением.
• План первого запуска включает сброс, чтение ID/данных панели при наличии такой возможности, подсветку, прерывание сенсорного ввода и первое изображение.

5.5.2. Аудиоинтерфейс¶

Кратко

• Вход аналогового микрофона несимметричный; необходим разделительный конденсатор для блокировки постоянной составляющей.
• Выход DAC дифференциальный; разводите его как короткую экранированную дифференциальную пару.
• Фильтрация питания аудио и размещение цепи MIC_BIAS существенно влияют на уровень шума.

Цель проектирования

Сохраняйте качество аналогового сигнала: цепи микрофона, DAC, смещения и питания аудио должны быть короткими, фильтрованными, экранированными и удалёнными от источников цифровых и коммутационных помех.

Аудиоинтерфейс обеспечивает:

1. Один несимметричный вход ADC для аналогового микрофона с последовательным разделительным конденсатором ёмкостью не менее 2,2 uF; микрофон питается от выхода MIC_BIAS микроконтроллера
2. Один дифференциальный выход DAC для внешнего усилителя мощности аудио (PA). Разводите его как дифференциальную пару с экранированием землёй; ёмкость дорожек должна быть < 10 pF, длина — < 2 cm

В эталонных микрофонных схемах MIC_BIAS фильтруется последовательным резистором 1 kΩ и конденсатором 1 uF, 6,3 V на землю. В схеме ECM также используется резистор смещения микрофона 4,7 kΩ. В обоих примерах входной конденсатор 0,01 uF подключён к земле: это параллельный фильтр, а не необходимый последовательный разделительный конденсатор в сигнальной цепи. Сохраняйте это различие при адаптации схем.

Типичные ошибки: аудио

• Разводка дорожек микрофона или DAC рядом с тактированием дисплея, DC/DC, RF, USB или SDIO.
• Размещение фильтрующих конденсаторов MIC_BIAS или AVDD33_AUD далеко от выводов микроконтроллера.
• Использование DACP/DACN как независимых несимметричных сигналов вместо дифференциальной пары.
• Большая паразитная ёмкость или длинные дорожки аналогового выхода.

Контрольный список аудио

• Размещение компонентов MIC_BIAS, ADCP, DACP и DACN проверено по примерам разводки.
• DACP/DACN разведены как короткая экранированная дифференциальная пара.
• Фильтрующие конденсаторы аудио расположены рядом с выводами и корректно заземлены.
• План первого запуска включает смещение микрофона, собственный шум ADC, выход DAC, включение PA и слышимый шум.

5.5.3. Кнопки¶

Кратко

• PA34 поддерживает кнопку питания, включение/выключение и сброс длительным нажатием.
• Кнопки с поворотным энкодером должны соответствовать эталонной схеме; проверяйте их вместе с требованиями к пробуждению, подавлению дребезга и ESD.

Цель проектирования

Обеспечьте надёжную работу органов управления и сброса без ложных пробуждений, постоянного удержания в сбросе и большого тока утечки через цепи подтяжки в Standby.

5.5.3.1. Кнопка питания¶

PA34 поддерживает сброс длительным нажатием и может использоваться для кнопки, совмещающей включение/выключение и сброс длительным нажатием. Сброс активен при высоком уровне: по умолчанию вывод должен подтягиваться к низкому уровню, а при нажатии кнопки переходить в высокий.

В эталонной схеме R0703 (5,1 kΩ) включён между VSYS_3V3 и кнопкой, R0702 (100 kΩ) подтягивает PA34 к низкому уровню, а C0720 (0,1 uF) подключён к земле. Также предусмотрен элемент защиты ESD. Эти значения относятся к показанной схеме; при её адаптации проверяйте входные пороги, подавление дребезга, утечки и временные параметры сброса.

5.5.3.2. Кнопка с механическим поворотным энкодером¶

Используйте эталонную схему как основу для подключения кнопки с поворотным энкодером.

Сигналы A и B энкодера подключены к PA35 и PA36 через резисторы 0 Ω. Каждый сигнал имеет подтяжку 200 kΩ к VDD33_LDO2_VOUT и защиту ESD; C0703 и C0706 отмечены NF (не устанавливать). Имена сигналов также указывают на мультиплексированные функции USB/UART. Перед использованием этого назначения проверьте конфликты выводов.

Типичные ошибки: кнопки

• Неподключённый вывод PA34 или неверный уровень подтяжки по умолчанию.
• Упущение из виду, что схемам кнопок могут требоваться пробуждение, защита ESD, подавление дребезга и доступ для производственных тестов.
• Совмещение цепей кнопок с шумными или сильно нагруженными функциями без проверки надёжности пробуждения.

Контрольный список кнопок

• Уровень по умолчанию для кнопки питания/сброса длительным нажатием выбран правильно.
• Пробуждение проверено для нужных режимов низкого потребления.
• Проверены требования к ESD и подавлению дребезга механических контактов.
• План первого запуска включает короткое и длительное нажатие, пробуждение и сброс.

5.5.4. Вибромотор¶

Кратко

• Управляйте вибромотором выходом PWM через внешний драйвер.
• Используйте отключаемую линию питания мотора, если важен ток в Standby.

Цель проектирования

Обеспечьте воспроизводимый тактильный отклик, не допуская влияния пускового тока мотора, коммутационных помех и утечек в Standby на чувствительные цепи питания и пробуждения.

SF32LB52x поддерживает выход PWM для управления вибромотором через внешний драйвер.

В обеих схемах мотора PA20 управляет MOSFET в нижнем плече, а затвор подтянут к земле резистором 1 MΩ. На рисунке 5.5-6 мотор питается от выхода VDD33_VOUT2 микроконтроллера с напряжением 3,3 V. На рисунке 5.5-7 мотор и PVDD получают питание через отдельные внешние LDO на 3,3 V с входом от VSYS/VBAT. Функции управления эквивалентны, но подключения питания не взаимозаменяемы.

Контрольный список мотора

• Проверены драйвер мотора, защита от выбросов индуктивной нагрузки/ESD и допустимый ток питания.
• Питание мотора по умолчанию выключено в Standby и при транспортировке.
• Назначение вывода PWM не конфликтует с дисплеем, памятью или отладочными выводами.
• План первого запуска включает изменение коэффициента заполнения PWM, пусковой ток, слышимый шум и утечки в Standby.

Последнее обновление: 2026-10-12