【开箱评测】BGM220模块入门套件加速新型蓝牙产品上市

SiliconLabs 2021-01-04 00:00

百万设备≠唯一解！精密测量成本砍半秘籍 多物理场仿真在半导体制程中的应用

为了协助设计人员加快开发基于新一代蓝牙标准的产品， Silicon Labs （亦称 “ 芯科科技 ” ）新推出 BGM220 蓝牙模块无线入门套件，延续了蓝牙无线连接、超低功耗、安全物联网等特性，同时在产品形态上给用户提供两种新的选择，超紧凑型 SiP 蓝牙模块和 PCB 蓝牙模块。

BGM220 蓝牙套件硬件简介

BGM220 蓝牙模块无线入门套件使用彩色硬纸板包装盒，盒上印有辨识度极高的小壁虎图案，一眼就能认出 Silicon Labs 的产品。

包装盒内分上下两层，上层是本套件的三块核心电路板：

1 块 BRD4001A 无线入门套件主板（最大的一块电路板）
1 块 BRD4310ABGM220S Wireless Gecko 模块无线电板（左下角小电路板）
1 块 BRD4311ABGM220P Wireless Gecko 模块无线电板（右下角小电路板）

包装盒下层是一些配件，方便开发者调试使用，有：

1 根 BRD8010A 调试适配器板
1 根 USB A 类至 Mini-B 电缆
用于调试适配器的 1x 10 引脚扁平电缆

BGM220S 电路板的核心是基于 SiP 封装的模块，封装尺寸仅为 6x6 毫米，是世界上最小的蓝牙 SiP 模块之一，它提供了一种超紧凑、低成本、长电池寿命的 SiP 模块，为超小型产品增加了完整的蓝牙连接能力。

BGM220P 电路板的核心是一款稍大的 PCB 模块，针对无线性能进行了优化，并具有更好的链路预算，可覆盖更大范围。

BGM220 模块无线入门套件 (WSTK) 是熟悉 BGM220P 和 BGM220S 蓝牙低功耗模块的上佳起点。此套件包含两块为 BGM220 模块完整参考设计的无线电板： 1x SLWRB4311A (BGM220P) 和 1x SLWRB4310A (BGM220S) 。该无线入门套件主板包含带数据包追踪接口和虚拟 COM 端口的板载 J-LINK 调试器，从而可实现通过连接的无线电板和外部硬件进行应用程序开发和调试。主板还包含传感器和外围设备，从而可轻松展示 BGM220 众多功能中的某些功能。此无线入门套件为开发高容量、电池供电蓝牙低功耗 IoT 产品提供了必要工具。

BGM220 蓝牙套件 SiP 模块

BGM220SSiP 模块电路板的核心是 Silicon Labs 的一个 6.0 x 6.0 x 1.1mm 尺寸 SIP 封装的模块 BGM220SC12WGA 。

BGM220SC12WGA 是 EFR32BG22 系列 2 其中之一个无线模块，包含 38.4 MHz ARM Cortex-M33 内核，可提供卓越的处理能力，此模块带有 352 KB 闪存、 32 KB 的 RAM ，并采用 6.0 x 6.0 x 1.1mm 尺寸 SIP 封装。凭借高达 0 dBm 的最大功率输出和 -98.6 dBm 的卓越接收灵敏度， BGM220SC12WGA 可提供强大的 RF 链路，以便在低功耗蓝牙数据传输低功耗节点应用中实现可靠的通信和行业领先的能效。同时其集成的安全功能可提供快速加密、安全启动加载以及调试访问控制。 BGM220SC12WGA 在世界各地获得认证，由经过行业验证的强大软件和高级开发工具提供支持，是一个全方位解决方案，可以方便快捷地向任何 IoT 设计添加蓝牙连接功能。

BGM220SC12WGA 最高支持蓝牙 5.2 协议栈，支持低功耗蓝牙，不支持蓝牙 mesh 网络，宽温度范围 -40 到 85 摄氏度。

BGM220S 模块在 SiP 模块内集成了一个功耗友好型 MCU/EFR32BG22 无线片上系统（ SoC ）、去耦电容电阻、 38.4mhz 晶体、射频匹配电路和集成天线。

芯片集成度比较高，所以参考设计电路中芯片外围电路极其简单，无论当作独立 SoC 使用，还是当作蓝牙无线网络芯片配合 MCU 使用，外围电路都非常简单

BGM220S 模块无线电路板 (BRD4310A) 外围电路只有一颗 serial flash 芯片 ( 实际应用不需要 ) 和可选的 LF Crystal 和 RF 选择电路。

BGM220SSiP 模块电路板得益于 BGM220SSiP 模块超紧凑的体积，高集成度，极简外围电路，能在很小的空间中实现蓝牙连接，让迷你电子产品增加蓝牙连接功能成为可能。

BGM220SSiP 模块核心芯片采用 SiP 封装，高集成度，极简外部电路，实现低成本，简化用户设计使用门槛， 6x6mm 超紧凑节省空间，为超小的产品带来蓝牙连接，此模块本身基于 SiliconLabs EFR32BG22 芯片，继承了 EFR32BG22 的特性，超低的功耗可实现电池供电情况下的长续航。

BGM220 蓝牙套件 PCB 模块

BGM220P PCB 模块的核心是 BGM220PC22HNA ，其为 EFR32BG22 系列 2 中另外一个无线模块，包含 38.4MHz ARM Cortex-M33 内核，可提供卓越的处理能力，此模块带有 512 KB 闪存、 32 KB 的 RAM ，并采用 12.9x15.0x2.2mm 尺寸 PCB 封装。凭借高达 8 dBm 的最大功率输出和 -98.9 dBm 的卓越接收灵敏度， BGM220PC22HNA 可提供强大的 RF 链路，以便在低功耗蓝牙数据传输、位置服务和蓝牙网状网络低功耗节点应用中实现可靠的通信和行业领先的能效。同时其集成的安全功能可提供快速加密、安全启动加载以及调试访问控制。 BGM220PC22HNA 在世界各地获得认证，由经过行业验证的强大软件和高级开发工具提供支持，是一个全方位解决方案，可以方便快捷地向任何 IoT 设计添加蓝牙连接功能。

BGM220PC22HNA 最高支持蓝牙 5.2 协议栈，支持寻向功能，支持低功耗蓝牙，支持蓝牙 mesh 网络，宽温度范围 -40 到 105 摄氏度。

BGM220P 模块在 PCB 模块内部集成了一个功耗友好型 MCU/EFR32BG22 无线片上系统（ SoC ）、去耦电容电阻、 38.4mhz 晶体、 32.768 kHz 晶体、射频匹配电路和集成天线。

BGM220P PCB 模块集成度更高，外围电路极其简单，可以当作独立 SoC 使用或者配合 MCU 当作蓝牙网络芯片使用。

BGM220P PCB 模块电路板 (BRD4311A) 外围电路仅仅添加了一颗 serial flash 存储芯片 ( 实际应用不需要 ) 。

BGM220 蓝牙套件软件开发环境

BGM220 蓝牙套件的开发软件是 Simplicity Studio V5 ，可以在 windows mac linux 三个平台中使用，此软件也是 Silicon Labs 一直以来的开发软件。

Simplicity Studio V5 软件界面：左侧列表显示开发套件，右侧显示套件快速使用手册、项目例程、文档、兼容工具集：

BGM220 蓝牙套件 SiP 模块插入电脑，开发软件会显示 BGM220SC12WGA 无线模块电路板。 Simplicity Studio V5 提供开发套件连接方式、 Debug 模式、固件版本、可选择的 SDKs 、快速使用指南。主板相关文档列表，有主板原理图、装配图等。

针对 BGM220S 蓝牙套件 SIP 模块电路板亦提供相关文档列表，有参考手册、原理图、 BOM 文件、装配图。 BGM220S 蓝牙套件 SIP 芯片相关文档，有蓝牙 SDK 使用指南、蓝牙 SDK V2 迁移到 V3 的文档、模块收据手册等。

BGM220S 蓝牙套件项目例程和 demo ，一共约有 23 个之多，完整 Demo 有 3 个，其他项目 20 个。 BGM220S 蓝牙套件的各种兼容工具集，比如 Bluetooth NCP Commander 用来给蓝牙无线模块发送命令、 Migrate Projects 可以把 Simplicity Studio V4 项目迁移到 V5 版本、 Flash Programmer 烧录下载工具、 Energy Profiler 功耗获取分析工具等。

BGM220 蓝牙套件例程演示

温度计： BGM220P 蓝牙模块，把主板上的温度传感器信息通过蓝牙发送到手机上；手机安装 app 客户端，通过蓝牙连接 BGM220P 蓝牙模块，能查看到实时的温度信息。
iBeacon 测距： BGM220P 蓝牙模块烧录 iBeacon 固件；手机安装 app 客户端，通过蓝牙扫描到 BGM220P 蓝牙模块，能查看到模块的 RSSI 数据，也可查看模块相对手机的距离。
蓝牙网络芯片 demo ：此 demo 仅仅把 BGM220P 蓝牙模块当作蓝牙网络芯片使用，电脑充当 host MCU ，给 BGM220P 蓝牙模块发送指令，可以使用此模块搜索到附近蓝牙设备。设计人员需要先连接 BGM220P 蓝牙套件，再通过电脑给 BGM220P 蓝牙模块发送指令，即可搜索到附近很多蓝牙设备。