TMS37157低频收发器MCU接口方案设计

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TI公司的TMS37157把低频收发器接口和SPI接口与功率管理相结合，用于一个相连的微控制器。它是硬件配置、数据记录、传感器遥控应用的理想器件。可以通过SPI和LF访问收发器的内存，在低频应用中无需电池即可运行。低频带的使用确保了在特定的方向和恶劣环境中的通信。

TMS37157控制收发器和按钮之间的相互作用。在休眠状态下，器件进入专门的低功耗模式，仅消耗60nA的电流。

通过LF接口，无需电池的支持即可访问EEPROM内存，如果有电池供电，那么可以利用一个微控制器通过SPI进行连接。TMS37157具有专用的电池充电模式。




图1 TMS37157方框图




图2 TMS37157功率管理

利用集成的微调能力，可以将带有低频线圈和谐振电容的外部谐振电路调整到正确的谐振频率，更容易消除部件的容许误差。

器件采用小型RSA16引脚封装，带有极少的外部组件，从而实现了高效的设计。

TMS37157主要特性

? 2V到3.6V的宽电压输入范围

? 超低功耗

- 运行模式下的最大电流值为150μA

- 断电模式下为60nA

? 121个免费字节的用户内存

? 低频Halb双工（HDX）接口

- HDX收发器通信实现了性能优化和更高的抗扰性

- 专门的选择寻址模式实现了防碰撞

- 最高8kbit/s的低通上行数据速度

- 126字节的EEPROM

- 121字节免费的EEPROM用户内存

- 32位唯一的序列号

- 8位选择寻址

- 高EEPROM灵活性

- 网页可被不可逆的锁定并保护

- 电池检查和电池充电功能

- 谐振频率：134.2kHz

- 集成的谐振频率微调

- 下行——振幅键控

- 上行——频率键控

? 3线SPI接口，利用微控制器通过LF接口可连接到EEPROM并实现

数据交换

? 0.6mm引脚间距、4mm×4mmVQFN封装



图3 TMS37157和直接连接到电池的MCU应用电路
                          
                       
                          
                               
TMS37157应用

? 采用能量收获的无线、无电池传感器接口

- 可通过低频链接为微控制器和传感器供电

- 通过低频链接可将数据从基站通过 TMS37157直接传送到微控制器， 反之亦然

? 无电源结构的内存

- 可在无电池的情况下写入内存

- 当微控制器与电池连接时，微控制器可以读取内存内容并利用其进行配置

- 微控制器可将内容写入内存，然后通过低频链接将该内容读出

? 超低功耗数据记录内存（智能仪表）

- 通过一个微控制器可以写入内存

- 无需电池支持就可以通过低频接口读取内存




图4 MCU连接到TMS37157 VBATI输出的应用电路

? 连接到微控制器的多用途低频接口

- 连接到微控制器的短距离RF接口，此处无其他频率可供选择

- 超低功耗模式可以带来整体60nA的功耗

? 遥控应用

- 和UHF发射器或IR发射机器以及μC结合使用

- TMS37157的电源管理可以降低微控制器的功耗

- 按钮探测电路可以为微控制器供电

? 带有内存的独立的LF收发机

- RFID收发器带有独立的ID和121个字节的免费可编程EEPROM用户内存

- 只需要很少的外部组件

- 无需电池