Bluetooth-Modul Vergleich: nRF52 vs. PSoC 64

Laut Security Today kommen jede Sekunde etwa 127 neue IoT-Geräte online. Dies ist eine so atemberaubende Wachstumsrate, dass die Anzahl der IoT-Geräte im Feld voraussichtlich 2025 75 Milliarden überschreiten wird. Telekommunikationsunternehmen steigen mit ihren eigenen proprietären IoT-Plattformen in das Spiel ein, die auf Standard-Hardwaremodulen aufbauen. Diese Plattformen umfassen Mobilfunk, WiFi und vor allem Bluetooth.

Im Laufe der Zeit hat Bluetooth mehrere Überarbeitungen durchlaufen und wurde früher auf Smart-Home- oder Verbraucheranwendungen beschränkt. Bluetooth 5.0 ist die aktuelle Version und bietet einige interessante Funktionen, die in früheren Revisionen nicht verfügbar waren. IoT-Produkte werden in jeder Branche alltäglicher werden, Bluetooth wird weiterhin ein integraler Bestandteil des drahtlosen IoT-Ökosystems sein.

Wenn Sie neue IoT-Produkte entwerfen, gibt es eine Reihe von MCUs, die eine anständige Rechenleistung mit Bluetooth-Konnektivität integrieren. Zwei beliebte Produkte, die als Module und einzelne SoCs verfügbar sind, sind der nRF52840 von Nordic Semiconductor und der PSoC 64 von Cypress Semiconductor. Beide Chips sind sehr nützlich für neue IoT-Produkte, und Octopart ist hier, um Ihnen einen vollständigen Bluetooth-Modulvergleich für diese Komponenten zu geben.

Überblick über nRF52840

Die Designer, mit denen ich arbeite, lieben das nRF52840-Modul von Nordic Semiconductor, insbesondere für Wearables und Smart-Home-Geräte. Das Gerät ist Teil der nRF52xxx-Familie, die alle für IoT-Produkte vorgesehen sind. Der nRF52840 ist in einer Reihe von Varianten für frühere Versionen von Bluetooth verfügbar (beachten Sie, dass Bluetooth 5 abwärtskompatibel ist). Sie sind auch preiswert (nur ein paar Dollar von großen Distributoren) und das Maß an Integration, das sie bieten, eliminiert die Notwendigkeit vieler externer Komponenten.

Hier sind einige der wichtigsten Funktionen, die Sie auf einem nRF52840 SoC/Modul finden werden:

• Integrierter DC-DC-Wandler/LDO für Energiemanagement

• Unterstützt Datenraten von bis zu 2 Mbps über Bluetooth 5

• Programmierbare Sendeleistung (-20 dBm bis +4 dBm)

• Hohe Empfindlichkeit (-96 dBm bei 1 Mbps, -93 dBm bei 2 Mbps)

• Kompatibel mit anderen nRF52, nRF51 und nRF24 SoCs/Modulen

Für die Schnittstelle mit anderen analogen Sensoren enthält das Gerät einen integrierten Mehrkanal-ADC oder es kann über Standard-Schnittstellen mit anderen Geräten/Sensoren verbunden werden. Nordic bietet außerdem viel Unterstützung für Entwickler mit einem SDK und kostenlosen Software-Stacks.

Im Modul ist keine integrierte Antenne vorhanden, obwohl das Modul einen integrierten 50-Ohm-Balun für die Impedanzanpassung enthält. Wenn Sie kein Antennendesigner sind, können Sie ein Referenzdesign von Nordic herunterladen, das eine Antenne für die Verwendung in Ihren eigenen Entwürfen enthält. Die Modullösung umfasst im Wesentlichen die Ausgangsantenne und einige andere Komponenten und ist in der Regel oberflächenmontierbar. Eine Reihe anderer Unternehmen haben ihre eigenen Modullösungen entwickelt, und Nordic bietet einen preisgünstigen USB-Entwicklungsdongle für das Prototyping an.

nRF52840 USB-Entwicklungsdongle

Überblick über PSoC 64

PSoC 64 bezieht sich tatsächlich auf die Familie der PSoC 6x-Module von Cypress Semiconductor. Die PSoC 61-64 bieten sukzessive größere Fähigkeiten, wobei PSoC 63 und 64 integrierte Bluetooth-Konnektivität bieten. Der PSoC 64 ist derzeit der leistungsfähigste in der Produktlinie und zeichnet sich durch seine Sicherheitsfähigkeiten aus. Dies ist besonders wichtig bei IoT-Produkten, die Daten über drahtlose Protokolle hin- und hersenden, und Geräte mit integrierter Verschlüsselung/Entschlüsselung sind äußerst wichtig.

Hier sind einige der wichtigsten Merkmale, die Sie bei einem PSoC 64-Komponenten finden werden:

• Dual-Core-Prozessorarchitektur (ARM)

• Mehrere Schlafmodi zur Energieeinsparung

• Programmierbare digitale und analoge Subsysteme

• 8x 32 Bit und 24x 16 Bit Timer/Zähler PWMs

Der PSoC 64 ist auch in einer Vielzahl von Entwicklungsboards verfügbar, einschließlich als selbst zusammengebauter USB-Dongle (siehe unten). Der PSoC64 umfasst auch 2 SDHC-Hosts für die Schnittstelle mit Peripheriegeräten über SDR- und DDR-Busse.

PSoC 64 Entwicklungsboard

Produktvergleich

Die untenstehende Tabelle zeigt einige der relevanten Spezifikationen für beide Module. Aus der Sicht des PCB-Designs erfordert das PSoC 64-Modul eine stabilere Stromintegrität aufgrund seiner niedrigeren Versorgungsspannung. Der Kompromiss ist jedoch ein leistungsfähigeres Gerät mit integriertem Bluetooth 5; dies ist leicht an seiner größeren Anzahl von GPIOs, größerem Speicher, schnellerem Prozessor und schnellerem ADC mit mehr Kanälen zu erkennen. Beide Anbieter bieten Beispielcode, Entwicklerbibliotheken und ein SDK an, um mit dem Software-Design zu beginnen, und beide sind ideal für die Erstellung eines neuen IoT-Produkts.

Wenn Sie ein eigenständiges Produkt bauen müssen, das keine Schnittstelle zu anderen Computerperipheriegeräten oder Schnittstellen benötigt, wählen Sie das nRF52840-Modul. Andernfalls entscheiden Sie sich für das PSoC 64. Ein weiterer Vorteil des PSoC 64 ist die Anzahl der ADC-Kanäle; verwenden Sie dieses Produkt, wenn Sie mehr als 8 analoge Sensoren anschließen müssen. Der vom PSoC 64-Modul bereitgestellte Onboard-Speicher ist nur marginal im Vergleich zum nRF52840. Anwendungen, die großen Speicher benötigen, können dennoch eine externe SD-Karte für die Datenspeicherung und den Abruf verwenden.

Der oben gezeigte Vergleich der Bluetooth-Module kratzt nur an der Oberfläche der auf dem Markt verfügbaren Optionen. Wenn Sie nach Rechenleistung für Ihr nächstes eingebettetes System oder IoT-Produkt suchen, können Sie die benötigten Komponenten finden, wenn Sie eine elektronische Teilesuchmaschine wie Octopart verwenden. Die erweiterten Filterfunktionen helfen Ihnen, die benötigten Komponenten einzugrenzen und Bluetooth-Module sowie andere SoCs zu vergleichen. Versuchen Sie, auf Octopart zu suchen oder unsere Kategorie-Seite für Empfänger und Sender-Empfänger zu durchstöbern, wenn Sie nach Ihrem nächsten Teil suchen.

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