【開箱評測】BGM220模塊入門套件加速新型藍牙產品上市

SiliconLabs 2021-01-04 00:00

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為了協助設計人員加快開發基于新一代藍牙標準的產品， Silicon Labs （亦稱 “ 芯科科技 ” ）新推出 BGM220 藍牙模塊無線入門套件，延續了藍牙無線連接、超低功耗、安全物聯網等特性，同時在產品形態上給用戶提供兩種新的選擇，超緊湊型 SiP 藍牙模塊和 PCB 藍牙模塊。

BGM220 藍牙套件硬件簡介

BGM220 藍牙模塊無線入門套件使用彩色硬紙板包裝盒，盒上印有辨識度極高的小壁虎圖案，一眼就能認出 Silicon Labs 的產品。

包裝盒內分上下兩層，上層是本套件的三塊核心電路板：

1 塊 BRD4001A 無線入門套件主板（最大的一塊電路板）
1 塊 BRD4310ABGM220S Wireless Gecko 模塊無線電板（左下角小電路板）
1 塊 BRD4311ABGM220P Wireless Gecko 模塊無線電板（右下角小電路板）

包裝盒下層是一些配件，方便開發者調試使用，有：

1 根 BRD8010A 調試適配器板
1 根 USB A 類至 Mini-B 電纜
用于調試適配器的 1x 10 引腳扁平電纜

BGM220S 電路板的核心是基于 SiP 封裝的模塊，封裝尺寸僅為 6x6 毫米，是世界上最小的藍牙 SiP 模塊之一，它提供了一種超緊湊、低成本、長電池壽命的 SiP 模塊，為超小型產品增加了完整的藍牙連接能力。

BGM220P 電路板的核心是一款稍大的 PCB 模塊，針對無線性能進行了優化，并具有更好的鏈路預算，可覆蓋更大范圍。

BGM220 模塊無線入門套件 (WSTK) 是熟悉 BGM220P 和 BGM220S 藍牙低功耗模塊的上佳起點。此套件包含兩塊為 BGM220 模塊完整參考設計的無線電板： 1x SLWRB4311A (BGM220P) 和 1x SLWRB4310A (BGM220S) 。該無線入門套件主板包含帶數據包追蹤接口和虛擬 COM 端口的板載 J-LINK 調試器，從而可實現通過連接的無線電板和外部硬件進行應用程序開發和調試。主板還包含傳感器和外圍設備，從而可輕松展示 BGM220 眾多功能中的某些功能。此無線入門套件為開發高容量、電池供電藍牙低功耗 IoT 產品提供了必要工具。

BGM220 藍牙套件 SiP 模塊

BGM220SSiP 模塊電路板的核心是 Silicon Labs 的一個 6.0 x 6.0 x 1.1mm 尺寸 SIP 封裝的模塊 BGM220SC12WGA 。

BGM220SC12WGA 是 EFR32BG22 系列 2 其中之一個無線模塊，包含 38.4 MHz ARM Cortex-M33 內核，可提供卓越的處理能力，此模塊帶有 352 KB 閃存、 32 KB 的 RAM ，并采用 6.0 x 6.0 x 1.1mm 尺寸 SIP 封裝。憑借高達 0 dBm 的最大功率輸出和 -98.6 dBm 的卓越接收靈敏度， BGM220SC12WGA 可提供強大的 RF 鏈路，以便在低功耗藍牙數據傳輸低功耗節點應用中實現可靠的通信和行業領先的能效。同時其集成的安全功能可提供快速加密、安全啟動加載以及調試訪問控制。 BGM220SC12WGA 在世界各地獲得認證，由經過行業驗證的強大軟件和高級開發工具提供支持，是一個全方位解決方案，可以方便快捷地向任何 IoT 設計添加藍牙連接功能。

BGM220SC12WGA 最高支持藍牙 5.2 協議棧，支持低功耗藍牙，不支持藍牙 mesh 網絡，寬溫度范圍 -40 到 85 攝氏度。

BGM220S 模塊在 SiP 模塊內集成了一個功耗友好型 MCU/EFR32BG22 無線片上系統（ SoC ）、去耦電容電阻、 38.4mhz 晶體、射頻匹配電路和集成天線。

芯片集成度比較高，所以參考設計電路中芯片外圍電路極其簡單，無論當作獨立 SoC 使用，還是當作藍牙無線網絡芯片配合 MCU 使用，外圍電路都非常簡單

BGM220S 模塊無線電路板 (BRD4310A) 外圍電路只有一顆 serial flash 芯片 ( 實際應用不需要 ) 和可選的 LF Crystal 和 RF 選擇電路。

BGM220SSiP 模塊電路板得益于 BGM220SSiP 模塊超緊湊的體積，高集成度，極簡外圍電路，能在很小的空間中實現藍牙連接，讓迷你電子產品增加藍牙連接功能成為可能。

BGM220SSiP 模塊核心芯片采用 SiP 封裝，高集成度，極簡外部電路，實現低成本，簡化用戶設計使用門檻， 6x6mm 超緊湊節省空間，為超小的產品帶來藍牙連接，此模塊本身基于 SiliconLabs EFR32BG22 芯片，繼承了 EFR32BG22 的特性，超低的功耗可實現電池供電情況下的長續航。

BGM220 藍牙套件 PCB 模塊

BGM220P PCB 模塊的核心是 BGM220PC22HNA ，其為 EFR32BG22 系列 2 中另外一個無線模塊，包含 38.4MHz ARM Cortex-M33 內核，可提供卓越的處理能力，此模塊帶有 512 KB 閃存、 32 KB 的 RAM ，并采用 12.9x15.0x2.2mm 尺寸 PCB 封裝。憑借高達 8 dBm 的最大功率輸出和 -98.9 dBm 的卓越接收靈敏度， BGM220PC22HNA 可提供強大的 RF 鏈路，以便在低功耗藍牙數據傳輸、位置服務和藍牙網狀網絡低功耗節點應用中實現可靠的通信和行業領先的能效。同時其集成的安全功能可提供快速加密、安全啟動加載以及調試訪問控制。 BGM220PC22HNA 在世界各地獲得認證，由經過行業驗證的強大軟件和高級開發工具提供支持，是一個全方位解決方案，可以方便快捷地向任何 IoT 設計添加藍牙連接功能。

BGM220PC22HNA 最高支持藍牙 5.2 協議棧，支持尋向功能，支持低功耗藍牙，支持藍牙 mesh 網絡，寬溫度范圍 -40 到 105 攝氏度。

BGM220P 模塊在 PCB 模塊內部集成了一個功耗友好型 MCU/EFR32BG22 無線片上系統（ SoC ）、去耦電容電阻、 38.4mhz 晶體、 32.768 kHz 晶體、射頻匹配電路和集成天線。

BGM220P PCB 模塊集成度更高，外圍電路極其簡單，可以當作獨立 SoC 使用或者配合 MCU 當作藍牙網絡芯片使用。

BGM220P PCB 模塊電路板 (BRD4311A) 外圍電路僅僅添加了一顆 serial flash 存儲芯片 ( 實際應用不需要 ) 。

BGM220 藍牙套件軟件開發環境

BGM220 藍牙套件的開發軟件是 Simplicity Studio V5 ，可以在 windows mac linux 三個平臺中使用，此軟件也是 Silicon Labs 一直以來的開發軟件。

Simplicity Studio V5 軟件界面：左側列表顯示開發套件，右側顯示套件快速使用手冊、項目例程、文檔、兼容工具集：

BGM220 藍牙套件 SiP 模塊插入電腦，開發軟件會顯示 BGM220SC12WGA 無線模塊電路板。 Simplicity Studio V5 提供開發套件連接方式、 Debug 模式、固件版本、可選擇的 SDKs 、快速使用指南。主板相關文檔列表，有主板原理圖、裝配圖等。

針對 BGM220S 藍牙套件 SIP 模塊電路板亦提供相關文檔列表，有參考手冊、原理圖、 BOM 文件、裝配圖。 BGM220S 藍牙套件 SIP 芯片相關文檔，有藍牙 SDK 使用指南、藍牙 SDK V2 遷移到 V3 的文檔、模塊收據手冊等。

BGM220S 藍牙套件項目例程和 demo ，一共約有 23 個之多，完整 Demo 有 3 個，其他項目 20 個。 BGM220S 藍牙套件的各種兼容工具集，比如 Bluetooth NCP Commander 用來給藍牙無線模塊發送命令、 Migrate Projects 可以把 Simplicity Studio V4 項目遷移到 V5 版本、 Flash Programmer 燒錄下載工具、 Energy Profiler 功耗獲取分析工具等。

BGM220 藍牙套件例程演示

溫度計： BGM220P 藍牙模塊，把主板上的溫度傳感器信息通過藍牙發送到手機上；手機安裝 app 客戶端，通過藍牙連接 BGM220P 藍牙模塊，能查看到實時的溫度信息。
iBeacon 測距： BGM220P 藍牙模塊燒錄 iBeacon 固件；手機安裝 app 客戶端，通過藍牙掃描到 BGM220P 藍牙模塊，能查看到模塊的 RSSI 數據，也可查看模塊相對手機的距離。
藍牙網絡芯片 demo ：此 demo 僅僅把 BGM220P 藍牙模塊當作藍牙網絡芯片使用，電腦充當 host MCU ，給 BGM220P 藍牙模塊發送指令，可以使用此模塊搜索到附近藍牙設備。設計人員需要先連接 BGM220P 藍牙套件，再通過電腦給 BGM220P 藍牙模塊發送指令，即可搜索到附近很多藍牙設備。