Freescale MC13192

Отличный выбор! MC13192 — это классический чип для проектов Zigbee и IEEE 802.15.4 от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors). Вот подробное описание.

Описание MC13192

MC13192 — это трансивер (приемопередатчик) с низким энергопотреблением, предназначенный для работы в нелицензируемом диапазоне 2.4 ГГц. Он является ключевым компонентом для создания беспроводных сенсорных сетей (WSN), систем домашней и промышленной автоматизации, основанных на стандартах Zigbee и IEEE 802.15.4.

Ключевая концепция: MC13192 — это только RF-трансивер. Для работы ему необходим внешний микроконтроллер (MCU), который выполняет функции управления (протоколы, стек Zigbee, прикладные задачи). Часто использовался в связке с микроконтроллерами семейства HCS08 от Freescale.

Основные особенности:

• Реализует физический уровень (PHY) стандарта IEEE 802.15.4.
• Требует внешнего MCU для уровня доступа к среде (MAC) и выше.
• Имеет простой интерфейс SPI для управления и обмена данными с хост-контроллером.
• Поддерживает сквозную передачу данных (stream mode) и буферизованный режим для снижения нагрузки на MCU.
• Имеет встроенный контроллер питания и малое энергопотребление в режимах сна.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Стандарт | IEEE 802.15.4 (2003), совместим с Zigbee (на уровне PHY) | | Диапазон частот | 2.400 – 2.4835 ГГц (ISM-диапазон) | | Скорость передачи данных | 250 кбит/с (фиксированная, согласно стандарту) | | Модуляция | DSSS с O-QPSK (прямая последовательность с квадратурной фазовой манипуляцией) | | Чувствительность приемника | -92 дБм (типовое значение) | | Мощность передатчика | Программируемая, от -27 дБм до +3.6 дБм | | Потребление тока (RX/TX) | ~37 мА / ~30 мА (при +3 дБм) | | Напряжение питания | 2.0 – 3.4 В | | Интерфейс управления | SPI (4-проводной), прерывание (IRQ) | | Количество каналов | 16 (каналы 11-26 по стандарту 802.15.4) | | Интегральные блоки | Усилитель мощности (PA), LNA, синтезатор частот, контроллер питания, детектор энергии (ED), измерение мощности принятого сигнала (LQI) | | Корпус | QFN-32 (5x5 мм) |

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Существовало несколько вариантов чипа, различающихся корпусом и, возможно, диапазоном рабочих температур:

1. MC13192FCH – Основной и наиболее распространенный вариант в корпусе QFN-32.
2. MC13192VCH – Аналогичный вариант, возможны различия в диапазоне температур или версии silicon.
3. MC13192SCH – Еще одна версия в том же корпусе.

Важно: Буквы в суффиксе (FCH, VCH) обычно указывают на корпус (CH = QFN-32) и температурный диапазон. Для новых разработок эти детали уже не критичны, так как семейство снято с производства.

Совместимые и альтернативные модели

Можно разделить на две категории: прямые аналоги от Freescale/NXP и более современные альтернативы.

Аналоги от Freescale/NXP (развитие линейки):

Эти чипы имеют схожую архитектуру (трансивер + внешний MCU) и часто обратно совместимы по выводам или программному API.

• MC13193 – Прямой наследник. Имеет улучшенные характеристики (чувствительность, мощность), меньший корпус (4x4 мм) и некоторые дополнительные функции. Частично совместим по выводам.
• MC1320x (MC13201, MC13202, MC13211, MC13212, MC13213) – Следующее поколение. MC1321x имеют встроенный усилитель мощности для большей дальности. Требуют внешний MCU.
• MC1322x (MC13224) – Более продвинутая версия с поддержкой Zigbee Pro и улучшенным RF.

Современные интегрированные решения (Система-на-кристалле, SoC):

Настоятельно рекомендуются для новых проектов. Эти чипы интегрируют RF-трансивер и ядро микроконтроллера (обычно Cortex-M) в одном корпусе, что упрощает плату и снижает стоимость.

• NXP JN516x (JN5161, JN5164, JN5168, JN5169) – Очень популярные SoC для Zigbee/Thread с ядром 32-bit RISC, большей флеш-памятью и RAM. Прямая замена с гораздо большими возможностями.
• NXP KW3x (KW30, KW31, KW35, KW36, KW38, KW39) – Семейство MCU с поддержкой Zigbee, Thread, Bluetooth Low Energy. Основаны на ядрах Cortex-M0+.
• Texas Instruments CC253x (CC2530, CC2531, CC2533) – Классический конкурент, SoC на ядре 8051. Широко используется в Zigbee-устройствах.
• Silicon Labs EFR32MG (Series 1 и Series 2) – Мощные современные SoC с поддержкой многопротокольности (Zigbee, Thread, BLE, Proprietary) на ядрах Cortex-M. Флагманское решение для IoT.

Вывод

MC13192 — исторически важный и надежный трансивер, на котором построены многие ранние Zigbee-устройства. Однако он снят с производства (NRND или Obsolete).

Для новых разработок категорически рекомендуется выбирать современные SoC-решения:

• Для простых Zigbee-устройств: NXP JN5169 или TI CC2530.
• Для более сложных и современных проектов: NXP KW36/35 (с поддержкой BLE) или Silicon Labs EFR32MG12/13.

Эти чипы предлагают лучшую производительность, интеграцию, энергоэффективность и имеют активную техническую поддержку.