TIDA-00816

电网物联网参考设计:使用 Sub-1GHz 射频连接故障指示灯、数据收集器和微型 RTU

TIDA-00816

设计文件

概述

根据 TIDA-00816 参考设计,在多个传感器节点(本例中为故障通道指示灯)和使用 TI 15.4 堆栈的收集器之间的星形网络中,使用低于 1GHz 的无线信号进行通信。此设计使用高架故障通道指示灯 (FPI) 和配电自动化中的数据收集器作为应用场景,针对近距离(小于 50m)低功耗进行了优化。TI 的 Simplelink 系列的 CC1310 器件是一款高度集成的单芯片解决方案,结合了低于 1GHz 射频 (RF) 收发器和 ArmTM CortexTM M3 MCU。TI 15.4 堆栈用于配置美国、ETSI 和中国频段的信标模式通信。通过优化发射功率电平(0 至 +10dBm)和信标间隔(0.3–5s),电流消耗数据可用于 1–300 字节 50kbps 数据速率的单个数据包数据传输。

特性
  • 适用于 FPI、数据收集器、变电站和配电自动化终端设备的低功耗短距离通信(小于等于 50 米):
    • 接收低于 6mA 的电流,发送低于 16mA(在 +10dBm 条件下)的电流
    • 星型网络中信标间隔(接收模式下的传感器节点)为五秒时平均电流消耗低于 20µA
    • 为美国 (915MHz)、ETSI (868MHz) 和中国 (433MHz) 频段提供电流消耗数据
  • 在电网自动化中集成低功耗射频,提供了以下方面的详细信息:
    • 网络设置
    • 信标传输和接收
    • 数据交换
    • 故障识别和数据通信
  • 使用 CC1310 的优势:
    • 低有源射频和微控制器 (MCU) 电流消耗,待机电流为 0.7µA(RTC 运行,RAM 和 CPU 保持)
    • TI 15.4 堆栈用于配置收集器和传感器(故障指示灯)节点之间的信标型通信
    • TI SimpleLinkTM 平台支持实现与 MCU 组合的无缝集成
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设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

ZHCU541.null (null KB)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRWY7.PDF (73 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRWY6.PDF (44 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRWY9.ZIP (2472 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

SWRC319B.ZIP (5641 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDCEU5.ZIP (276 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRWY8.PDF (947 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

TIDRWY5.PDF (15 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

Arm Cortex-M4 MCU

TM4C1294NCPDT具有 120MHZ 频率、1MB 闪存、256KB RAM、USB 和 ENET MAC+PHY、基于 Arm Cortex-M4F 的 32 位 MCU

数据表: PDF
线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS796具有使能功能的 1A、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML
ESD 保护二极管

TPD6E004适用于高速接口的 6 通道、1.6pF、5.5V、8kV ESD 保护二极管

数据表: PDF | HTML
Sub-1GHz 无线 MCU

CC1310具有 128kB 闪存的 SimpleLink™ 32 位 Arm Cortex-M3 低于 1GHz 无线 MCU

数据表: PDF | HTML
电压转换器

SN74AVC4T245具有可配置电压电平转换的四位双电源总线收发器

数据表: PDF | HTML
并联电压基准

LM4040固定和电压、45µA、精密微功耗并联电压基准

数据表: PDF | HTML

开始开发

硬件

评估板

LAUNCHXL-CC1310 — SimpleLink™ 低于 1GHz 无线微控制器 (MCU) LaunchPad™ 开发套件

SimpleLink™ 低于 1GHz CC1310 无线微控制器 (MCU) LaunchPad™ 开发套件是具有低于 1GHz 无线电的首个 LaunchPad 套件,其与单芯片上的 32 位 ARM® Cortex®-M3 处理器组合,提供远距离连接。

CC1310 器件是一款面向低功耗、长距离无线应用的无线 MCU。CC1310 无线 MCU 含有一个 32 位 ARM Cortex-M3 处理器(与主处理器工作频率同为 (...)

支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

硬件开发
参考设计
TIDA-00816 电网物联网参考设计:使用 Sub-1GHz 射频连接故障指示灯、数据收集器和微型 RTU TIDC-01002 适用于 TI-RTOS 系统的 SimpleLink™ Sub-1 GHz 传感器到云网关
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LAUNCHXL-CC1310 SimpleLink™ 低于 1GHz 无线微控制器 (MCU) LaunchPad™ 开发套件

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TIDA-00816 电网物联网参考设计:使用 Sub-1GHz 射频连接故障指示灯、数据收集器和微型 RTU TIDC-01002 适用于 TI-RTOS 系统的 SimpleLink™ Sub-1 GHz 传感器到云网关

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* 设计指南 电网物联网参考设计:连接故障指示灯、数据收集器和微型 RTU 英语版 2018-8-28
白皮书 实现电网现代化以提高电网的互联度、可靠性和安全性 (Rev. B) PDF | HTML 英语版 (Rev.B) PDF | HTML 2023-4-19
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