基于汇顶科技GR5515 SoC的低功耗蓝牙方案

低功耗蓝牙（Bluetooth LE，BLE）也称蓝牙低能耗技术，在医疗保健、运动健身、信标、安防、家庭娱乐等新兴领域非常普及。本参考方案基于GR5515低功耗蓝牙SoC，能够帮助用户开发具有中心角色和/或外围角色的蓝牙产品，广泛应用于智能手环/手表、电子货架标签、跟踪器、主动笔、打印机、游戏手柄等各类AIoT产品。

方案特点

本设计基于汇顶科技GR5515 SoC，集成了多个输入按键、LED指示灯以及UART，支持Bluetooth 5.1协议, 包括所有角色、低功耗扩展广播、2M PHY、低功耗远距离传输、多连接等。通过GPIO口的多路复用, 用户可轻松扩展I2C、I2S、PWM、SPI、ADC等外设。

 

GR5515开发板

 

该开发板配置一块1.44英寸TFT LCD显示屏，兼容Arduino UNO接口, 可通过该接口连接外设，如G-SENSOR、心率计等模块。主要性能包括：
-　支持Bluetooth 5.1的单模低功耗蓝牙SoC
-　多功能按键和LED指示灯
-　支持Arduino模块插接接口，IO电压可以通过level shift灵活配置
-　支持调试功能的SEGGER J-Link OB
-　UART转USB接口
-　Micro USB接口连接PC
-　1.44寸TFT彩色显示屏
-　板上集成QSPI Flash

 

GR5515 Starter Kit电路原理

 

芯齐齐BOM分析

本设计BOM元件总数117个。除了GR5515蓝牙SoC，还采用了１个来自Microchip公司的ATSAM3U2CA-CU 32位M3内核MCU，以及来自ADI公司的3个LT1962 LDO和MAX3378EETD电压转换IC。

其中，电路标号U4为GR5515是面向AIoT应用，除了具备低功耗蓝牙特性，还具备强大的驱屏能力。GR5515采用QFN56封装，可用于构建智能可穿戴设备，以及带彩色屏幕的智能可穿戴设备。

U15为32-bit ARM Cortex M3 MCU采用100引脚TFBGA封装，工作电源电压1.8V，I/O电压3.3V，最大时钟频率96MHz，DRAM存储器128kB，RAM存储器36kB，带有3个USART接口，4个SPI接口，1个USB接口。ATSAM3U2CA-CU芯片具有I/O数量57个，提供8个ADC通道，10bit、12bit各4个，工作温度-40°C ~ 85°C。

U16　NC7SZ126M5X是来自安森美的5引脚SOT-23封装的无极性缓冲器和线路驱动器，工作电压1.65V to 5.5V，输入、输出各1路，高电平输出电流-32mA，低电平输出电流32mA，静态电流2uA，Pd-功率耗散200mW。

 

MLCC中，晶振Y100的负载匹配电容C147、C148，偏置电压基准电容C151，以及RF天线接收端电容C191、C117、C118选择容差5%以下的NP0电容器。

晶振频率器件方面，两个谐振器（XTAL）频率分别为32MHz、32.768kHz，振荡器（XO）频率12MHz，两个负载电容为10pF容量MLCC。

　　审核编辑：汤梓红