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浅谈Wi-Fi模块器材选型不妥导致的热门反常

随着网络科技的迅速发展,智慧生活成为发展方向。智能家居越来越受到人们的重视。Wi-Fi模块是智能家居的必要部件。若将该模块用在空调上,则可实现用户对空调的远程控制,不再受距离的限制。使用时用户需连接W

作者 张秀凤,甘威,程磊,项永金,何洪峰(格力电器(合肥)有限公司,安徽 合肥 230088)

  摘要:跟着网络科技的迅速发展,才智日子成为发展方向。智能家居越来越遭到人们的注重。Wi-Fi模块智能家居的必要部件。若将该模块用在空调上,则可完结用户对空调的长途操控,不再受间隔的约束。运用时用户需衔接Wi-Fi模块宣布的热门,再与空调进行匹配,从而在终端APP上操控空调。而模块能否宣布热门以及能否能够成功衔接上路由器是能够完结终端操控的要害部分,模块的器材选型会直接影响此部分功用。

  要害词智能家居;Wi-Fi模块;热门;器材选型

  1 Wi-Fi模块简介

  Wi-Fi模块又被称为串口Wi-Fi模块,归于物联网传输层,是整个体系结构中要害层次之一,完结面向衔接的牢靠服务,流量操控以及拥塞操控等。将串口或许TTL电平转化为契合Wi-Fi无线网络通讯规范的嵌入式模块,内置无线网络协议IEEE802.11b.g.n协议栈以及TCP/IP协议栈,能够经过UART口与其他设备进行通讯。模块集成了射频收发机、MAC。基带处理、一切的Wi-Fi协议和装备信息以及网络协议栈,可广泛用于智能家居设备、医疗器械范畴。传统的硬件设备嵌入Wi-Fi模块能够直接运用Wi-Fi联入互联网,是完结无线智能家居、M2M等物联网运用的重要组成部分。

  模块集成ARM Cortex-M4F处理器,最高主频可达192 MHz,384 KB的SRAM,8 Mbits的内置Flash。
产品技能标准见表1。

  

  2 相关布景

  Wi-Fi模块处于网络传输层,因Wi-Fi模块厂家行将停产该模块,家技部开发新编码模块代替,合肥基地11月份已验证合格,12月份中旬开端批量运用,编码Wi-Fi模块连续呈现批量不衔接路由器问题,部分模块宣布热门较慢,部分模块无热门宣布。合肥基地1月份累计共下线29单,下线批次不会集,首要批次为171201、171204、171207、171212、171218、171222。

  3 原因剖析

  3.1 硬件电路剖析

  该模块合计分三层:第一层为绿色P板的功用电路层;第二层为蓝色P板的射频电路层;第三层为射频层与功用层结合。该模块结构见图1(两边深色标示为模块引脚注释)。

  模块引脚界说见表2。

nEO_IMG_b2.jpg

  射频层首要功用为射频信号的发送与接纳,MAC地址的烧录也在这一层中完结,功用层首要是衔接外部主板驱动射频层作业,若射频层有反常,则MAC地址无法完结烧录,即便功用层发动,输出的应为内部设置的原始地址;若模块的功用层反常,射频层则无法正常发动,无热门输出。调查模块硬件无安装性毛病,测验元器材未发现显着反常,无安装、短路、开路等不良。

  3.2 内部程序剖析

  运用串口调试东西对模块内部程序进行读取未发现反常,此处阐明程序并未被篡改。

  3.3 MAC地址查询

  根据标签上的MAC地址查询古北厂家的出产测验记载未发现反常,标明内部非原始地址,射频层可正常作业。

  3.4 主芯片排查

  替换模块主芯片上电测验,仍旧无热门宣布,此处可扫除该毛病为主芯片失效导致。

  3.5 电源转化芯片排查

  正常模块电源转化芯片输出3.20 V电压,毛病模块输出电压为2.47
V,较正常模块输出电压低,且输出存在纹波,导致主芯片供电缺乏,呈现热门发动慢,乃至呈现不发动毛病。

  3.6 电源转化芯片单品差异比照

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  从表3中能够看出:OK品的3脚PN值较NG品的3脚PN值小;OK品的1、3脚对地阻值较NG品的1、3脚阻值大。X光检查内部金线绑定未发现反常,开封未见损害点。

  3.7 替换电源转化芯片验证

  将OK品模块的电源转化芯片与NG品的转化芯片对调,NG品的热门正常,原OK品的热门反常,此处可确定失效点:电源转化芯片差异导致热门发动反常。

  此处得出结论:因电源芯片存在差异性,导致与主芯片匹配呈现问题,模块主芯片为3.3 V供电,电源转化芯片输出的2.47
V输出电压缺乏以供模块主芯片发动,所以射频电路无法作业。而在输出存在必定纹波时,模块主芯片也无法当即呼应,需等电路安稳后才进入作业状况,这两种状况就会导致模块无热门宣布或许热门宣布较慢。

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  4 后续整改办法以及整改成果

  4.1 暂时办法

  运用串口测验,并将发动时刻列入测验规模,终究成果为良品记为OK,不良品、无打印输出为NG ,测验界面见图3。

  全检计划评价:厂内出产形式为:模块插在工装上电宣布热门→衔接路由器→运用Wi-Fi遥控器遥控进入测验形式显现17、29
。网络通讯首要触及四个部分:用户(APP)→设备→路由器→云端,
数据在这四部分中发送与接纳,厂家的测验程序检测内部固件发动次数,30秒内发动两次以上的判定为不合格,在此基础上,还包括了衔接路由器状况,与出产测验形式通讯测验包括的内容相同,故此项全检计划可有用操控毛病品流出。

  全检计划履行成果:该模块自2月1日运用新的全检计划以来,出产线合计运用19266
pcs,无不良下线,此计划可有用挑选毛病品,在技能办法未落地前按此计划履行。

  4.2 技能办法

  4.2.1 改善软件规划

  由本来翻开原芯片厂家热门(MTK热门)→封闭该热门,翻开格力热门改为直接翻开格力热门,每次对热门的翻开、封闭、再翻开都会发生必定的纹波,经过优化程序,下降纹波对模块主芯片的搅扰
,从软件发动上下降电源转化芯片驱动主芯片失利的次数。

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  4.2.2 硬件电路规划

  因为器材存在一致性差异,与主芯片合作时要求匹配的精度较高,当时所选的电源转化芯片与主芯片之间的合作存在2‰的不良,在器材选型时首要了解主芯片的驱动电压上限以及下限。根据主芯片的驱动电压作为参阅根据来挑选电源转化芯片,选更宽供电才能的电源芯片,增大规划冗余,以电源转化芯片输出的电压下限需略大于主芯片供电电压的下限为原则,添加电源转化芯片与主芯片的匹配度。

  参阅文献

  [1]谢希仁.计算机网络(5版).电子工业出版社,2008.

  [2]陈文周.Wi-Fi技能研究与运用.数据通讯,2008.

  [3]熊辉.Wi-Fi技能及其运用简述.硅谷,2009.

本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第2期第78页,欢迎您写论文时引证,并注明出处

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