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Nouveautés : Module sans fil BLE 6.0 série E76-2G4M10A - Haute performance et faible consommation

Aperçu

Le marché mondial des modules sans fil devrait atteindre 18,7 milliards de dollars d'ici 2026, les modules BLE représentant 32 % des livraisons totales (Statista, 2026). Leader des solutions de communication industrielle, Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. collabore depuis longtemps avec plus de 20 universités et instituts de recherche internationaux, et ses produits sont utilisés dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automatisation industrielle et des projets de villes intelligentes.

Les nouveaux modules de communication sans fil multiprotocoles de la série E76-2G4M10S1A sont basés sur le SoC Silicon Labs EFR32BG24A010F1024IM40-B. Ils offrent une longue portée, une consommation d'énergie ultra-faible, une forte résistance aux interférences, de nombreuses interfaces et un format compact. Cette série favorise le développement secondaire et convient à diverses applications IoT.


E76-2G4M10A Caractéristiques principales du

La série E76-2G4M10A offre les principaux avantages suivants :

  • Fonctionnement mondial sans licence sur la bande ISM 2,4 GHz

  • Prise en charge des protocoles BLE 6.0, Bluetooth Mesh et des protocoles propriétaires 2,4 GHz

  • Processeur Arm Cortex-M33 haute performance intégré

  • Puissance d'émission maximale de 10 dBm avec réglage multiniveaux

  • Courant de repos ultra-faible, aussi faible que 1,3 µA en mode veille profonde

  • Oscillateur à cristal industriel de haute précision de 40 MHz pour un fonctionnement stable

  • Plage de température de qualité industrielle : -40℃ à +85℃

  • Taille compacte pour une intégration facile dans les appareils à espace restreint

  • Ressources de développement complètes et assistance technique

E76-2G4M10A Comparaison des modèles de produits de la série

Cette gamme propose deux modèles pour répondre à différentes exigences d'application :

Modèle de produit Solution pour puces Fréquence porteuse Puissance d'émission Distance de communication Dimensions Type d'antenne
E76-2G4M10S1A EFR32BG24A010F1024IM40-B 2,4 GHz 10 dBm 110 m 12,0*17,2 mm Circuit imprimé intégré
E76-2G4M10S1AX EFR32BG24A010F1024IM40-B 2,4 GHz 10 dBm 160 m 12,0*12,0 mm IPEX de 3e génération

Remarque : Portée de communication testée en terrain dégagé avec une antenne de 2 m de hauteur et un débit sans fil BLE de 1 Mbit/s. La portée réelle peut varier en fonction de l’environnement.

Spécifications détaillées

Paramètres de base

Paramètre Spécification
Modèle de puce EFR32BG24A010F1024IM40-B
BÉLIER 128 Ko
Éclair 1024 Ko
Oscillateur à cristal Cristal passif de qualité industrielle de 40 MHz
Emballer LGA (40 broches)
Interfaces UART, SPI, I²C, GPIO, ADC, PWM (configurable par l'utilisateur)
Poids E76-2G4M10S1A : 0,8 g ± 0,1 g ; E76-2G4M10S1AX : 0,6 g ± 0,1 g
Température de fonctionnement -40℃ ~ +85℃
Humidité de fonctionnement 10 à 95 % HR (sans condensation)
Température de stockage -40℃ ~ +125℃

Paramètres RF

Paramètre Spécification
Puissance d'émission 10 dBm (réglable sur plusieurs niveaux)
Bande d'exploitation 2,4 GHz ISM
Sensibilité du récepteur -105,7 dBm à 125 kbit/s Longue portée
-97,6 dBm à 1 Mbit/s en BLE
-94,8 dBm à 2 Mbit/s en BLE

Paramètres électriques

Paramètre Spécification
Tension d'alimentation 2,2 V ~ 3,8 V (3,3 V recommandés)
Niveau de communication 3,3 V
Courant de transmission ≈24,5 mA (instantané)
Recevoir le courant ≈4,4 mA
Courant du sommeil ≈1,3 µA (mode veille profonde)

Guide de conception matérielle

Conception d'alimentation électrique

  • Utilisez une alimentation CC régulée à ondulation minimale.

  • Assurez-vous de respecter la polarité des branchements électriques (un branchement inversé peut causer des dommages permanents).

  • Maintenez la tension dans la plage de 2,2 V à 3,8 V (un dépassement de 3,8 V endommagera le module).

  • Prévoir une marge de puissance d'au moins 30 % pour un fonctionnement stable à long terme.

  • Ajoutez des condensateurs de découplage de 100 nF et 10 µF à proximité de la broche VDD.

Recommandations pour la conception des circuits imprimés

  • Éloignez le module des alimentations électriques, des transformateurs et des pistes haute fréquence.

  • Évitez de faire passer des pistes numériques, analogiques ou d'alimentation à haute fréquence sous le module.

  • Si des pistes doivent passer sous le module, placez du cuivre mis à la terre sur la couche supérieure et acheminez les pistes sur la couche inférieure près de la section numérique.

  • Veillez à ce que la zone de l'antenne soit dégagée de tout cuivre et composant afin d'éviter l'atténuation du signal.

  • N’installez pas l’antenne à l’intérieur d’un boîtier métallique (cela réduira la distance de transmission de plus de 50 %).

  • Ajoutez des résistances de protection de 200 Ω sur les lignes RXD/TXD entre le module et le microcontrôleur externe.

Schéma de circuit recommandé

Spécifications du soudage par refusion

Paramètre Assemblage à base de plomb Assemblage sans plomb
Plage de températures de préchauffage 100℃-150℃ 150℃-200℃
Temps de préchauffage 60 à 120 secondes 60 à 120 secondes
Pente d'élévation de température Max 3℃/second Max 3℃/second
Température du liquide 183℃ 217℃
Temps au-dessus du liquidus 60 à 90 secondes 60 à 90 secondes
Température maximale Respectez les indications sur l'étiquette de sensibilité à l'humidité Respectez les indications sur l'étiquette de sensibilité à l'humidité
Temps à moins de 5 °C du pic 20 secondes 30 secondes
Pente de refroidissement Max 6℃/second Max 6℃/second
Temps total de profil 6 minutes maximum 8 minutes maximum

Tutoriel sur le développement logiciel

La série E76-2G4M10A utilise l'environnement de développement intégré Silicon Labs Simplicity Studio 5. Voici le processus de développement complet :

Configuration de l'environnement

  1. Téléchargez Simplicity Studio 5 depuis le site officiel de Silicon Labs

  2. Exécutez le programme d'installation et suivez l'assistant pour terminer l'installation de base.

  3. Ouvrez Simplicity Studio, cliquez sur le bouton « Installer ».

  4. Sélectionnez « Installer par type de technologie » si aucun périphérique n'est détecté.

  5. Vérifiez les 3 types de technologies (microcontrôleurs 32 bits et sans fil, microcontrôleurs 8 bits, interface Xpress).

  6. Sélectionnez le mode d'installation « Auto » et cliquez sur « Suivant » pour terminer l'installation du SDK.

Créer un projet

Un projet complet nécessite deux parties : le chargeur de démarrage et le programme principal.

Création du projet de chargeur de démarrage :

  1. Accédez à Fichier > Nouveau > Assistant de projet Silicon Labs

  2. Sélectionnez Carte personnalisée, périphérique cible EFR32BG24A010F1024IM40, SDK le plus récent et chaîne d'outils GNU ARM

  3. Recherchez « apploader » dans les exemples, puis sélectionnez « Bootloader - SoC Bluetooth AppLoader OTA DFU ».

  4. Configurez le nom et l'emplacement du projet, puis sélectionnez l'option « Copier le contenu ».

  5. Cliquez sur « Terminer » et compilez le projet en cliquant sur le bouton de compilation.

Création du projet du programme principal :

  1. Répétez les étapes 1 et 2 de la création du chargeur de démarrage

  2. Recherchez « empty » dans les exemples, puis sélectionnez « Bluetooth - SoC Empty ».

  3. Configurez le nom et l'emplacement du projet, terminez sa création

  4. Ajoutez le code de l'application selon vos besoins et compilez-le.

5.3 Gravure de programmes

  1. Connectez le module au débogueur J-Link en respectant le brochage (SWCLK, SWDIO, VDD, GND).

  2. Ouvrez Simplicity Studio, puis accédez à Outils > Commander.

  3. Sélectionnez votre appareil J-Link dans la liste déroulante.

  4. Accédez à la section « Flash », puis naviguez jusqu'au fichier .hex compilé (Bootloader en premier, puis Programme principal).

  5. Cliquez sur « Flasher » pour programmer le module, vérifiez une fois l'opération terminée.

Scénarios d'application

La série E76-2G4M10A convient aux applications suivantes :

  • Systèmes de contrôle d'accès  : lecteurs de cartes sans fil, serrures de porte intelligentes, commande d'ascenseurs

  • Électronique automobile : capteurs embarqués, systèmes d'accès sans clé, surveillance de la pression des pneus

  • Télécommandes intelligentes : télécommandes universelles pour téléviseurs, climatiseurs et maisons connectées

  • Services de géolocalisation  : balise BLE, suivi des actifs, systèmes de positionnement intérieur

  • Santé : Dispositifs médicaux portables, systèmes de surveillance des patients, équipements de fitness

  • Systèmes de sécurité : capteurs d'alarme sans fil, détecteurs de fumée, caméras de sécurité

  • Maison intelligente  : capteurs intelligents, éclairage intelligent, hubs domotiques

  • IoT industriel  : réseaux de capteurs industriels, surveillance de l’état des équipements, automatisation des usines

Foire aux questions

Q1 : Pourquoi la distance de communication est-elle plus courte que prévu ?

A : Les causes courantes incluent :

  • Obstacles bloquant la communication en visibilité directe

  • interférence due à une température/humidité élevée ou à un canal parallèle

  • L'antenne est placée trop près du sol ou d'objets métalliques.

  • Débit d'air trop élevé (débit d'air plus élevé = distance plus courte)

  • Tension d'alimentation inférieure à la valeur recommandée

  • Inadéquation de l'antenne ou mauvaise qualité

Q2 : Pourquoi le module s'abîme-t-il facilement ?

A : Cochez les cases suivantes :

  • Tension d'alimentation supérieure à 3,8 V

  • Fluctuations fréquentes de tension

  • Protection ESD inadéquate lors de la manipulation

  • Humidité de fonctionnement supérieure à 95 % HR pendant des périodes prolongées

  • Température de soudure dépassant le profil recommandé

Q3 : Comment résoudre les problèmes de taux d'erreur binaire élevé ?

A : Essayez ces solutions :

  • Éloignez-vous des sources d'interférences co-canal ou changez de canal de fonctionnement

  • Réduisez la longueur du câble UART et ajoutez un blindage si nécessaire.

  • Assurez une alimentation électrique stable et propre

  • Utilisez des câbles d'alimentation d'antenne courts et de haute qualité.

  • Réduire le débit d'air pour une fiabilité accrue

À propos d'EBYTE

Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. est une entreprise nationale de haute technologie spécialisée dans la R&D, la production et la vente de modules de communication sans fil, d'objets connectés et de solutions de communication industrielle. Forte de 14 ans d'expérience, elle a servi plus de 100 000 clients à travers le monde.

  • Assistance téléphonique : +86 4000-330-990

  • Adresse : B2 Mould Park, 199 avenue Xiqu, district de haute technologie, Chengdu, Sichuan, Chine