Nosso componente em destaque é o S2-LP da STMicroelectronics. Este circuito integrado consiste num transceptor para as bandas sub-1 GHz indicado para aplicações como medida de energia inteligente, sistemas de gerenciamento de energia, automação e muitas outras que detalharemos neste.
As informações que passamos neste artigo foram obtidas diretamente no datasheet do componente. Este datasheet pode ser acessado em: https://br.mouser.com/datasheet/2/389/s2-lp-1849895.pdf . Nas 90 páginas deste documento em pdf o leitor poderá ter informações completas sobre seu uso. Neste artigo passamos o essencial para que se tenha uma ideia da sua utilidade.
O S2-LP consiste num transceptor de RF de ultra baixa potência para aplicações de RF wireless na banda sub-1GHz. As faixas são:
- 413-479 MHz (S2-LPQTR)
– 452-527 MHz (S2-LPCBQTR)
– 826-958 MHz (S2-LPQTR)
– 904-1055 MHz (S2-LPCBQTR)
Os esquemas de modulação aceitos também são diversos como:
– 2(G)FSK, 4(G)FSK
– OOK, ASK
O S2-LP pode ser usado em sistemas com separação de canais menor do que 1 kHz o que possibilita a utilização em banda estreita.
Na figura temos o diagrama de blocos simplificado deste componente.
O S2-LP integra ainda um modem para bandabase configurável com um formato proprietário que também possibilita aplicações em IEEE-802.15.4G e aplicações MBUS.
Um recurso importante que destacamos neste componente, implementado com a finalidade de reduzir o consumo e proporcionar maior confiabilidade na comunicação é um sistema de reconhecimento de pacote programável, a transmissão automática dos pacotes, um mecanismo CSMA/CA, protocolo de baixo ciclo ativo, modo sniff e um protocolo de tempo esgotado.
Outro ponto de destaque é o número reduzido de componentes externos necessários o que reduz custos e o espaço ocupado numa placa de circuito impresso.
As aplicações principais, além das citadas na introdução são:
- Comunicações de sensores com a nuvem
- Medidas inteligentes
- Sistemas de gerenciamento de energia domésticos
- Sistemas de alarme sem fio
- Residência inteligente
- Automação predial
- Monitoramento e controle industrial
Na figura 2 temos um diagrama típico de aplicação (a fonte SMPS integrada não é usada)
O receptor tem etapas de FI de menor frequência e amplificadoras com elevado nível de sinal ruído e um conversor (LNA) em quadratura (I e Q) Os ganhos são programáveis Nas etapas de FI o sinal I/Q é digitalizado com os dados demodulados indo a uma MCU tanto por uma FIFO de 128 bit com leitura via SPI como um pino GPIO.
O setor transmissor é baseado na síntese direta do sinal de RF. A entrada do amplificador de potência possibilita a configuradção para potencias de -30 dBm a +14 dBm em passos de 0,5 dB.
A alimentação pode ser feita com tensões de +1,8 V a 3,6 V com uma eficiência de conversão de 90%.
O dispositivo usa um cristal podendo ser configurado para operar com diversos deles. Também pode ser usado como alternativa um clock externo.
Tabelas e circuitos podem ser encontrados no datasheet. O invólucro com a disposição dos pinos é dado na figura 3.
Outros destaques do S2-LP são:
- Velocidade de transferência de dados: 0,1 a 500 bps
- Consumo: 7 mA (RX); 10 mA (TX)
- Sensibilidade do receptor : - 130 dBm
- Espaçamento de canais programável
- Indicador de bateria
- Interface SPI 4-wire
- Seletividade excelente : >80dB @ 2 MHz
- Suporta M-Bus wireless
Mais informações podem ser obtidas no datasheet.
