nRF24LU1参考设计紧凑的USB加密狗的无线外设.docx

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nRF24LU1参考设计紧凑的USB加密狗的无线外设

nRF24LU1参考设计“紧凑的USB加密狗的无线外设”

用户指南1.0版

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1引言......................................................

2内容的的nRF24LU1参考设计。

2.1硬件...................................................

2.2软件.....................................................

2.3文件...........................................

2.4配件................................................

3如何使用参考设计....................

4nRF24LU1USB适配器原理图...............

4.1电源.............................................

4.2匹配网络.......................................

4.3天线.....................................................

5nRF24LU1USB加密狗的PCB规范。

6Flash编程..........................................

7配置和评估套件................

附录1：

PCB布局.......................................

附录二：

材料条例草案.................................

1引言本文介绍了与北欧半导体的nRF24LU1嵌入式的nRF24L01兼容USB的RF收发器的USB加密狗的nRF24LU1参考设计。

图1显示的nRF24LU1的USB适配器参考设计。

图1-USB适配器的nRF24LU1

USB蓝牙适配器的的nRF24LU1已发展为一个完整的参考设计为的nRF24LU1这是一个具有生产就绪的设计Gerber文件和AltiumDesigner6，可用于在其目前的形式或修改，以开发自己的设计文件。

该参考设计采用USB认证，并已EMC测试。

射频和USB资格测试合格报告，报告包括CD上。

nRF24LU1通常用在鼠标，键盘，远程控制，数据采集和传输，通信等外围设备的USB加密狗

在已建成的nRF24LU1在兼容的nRF24L01收发器，使之成为的nRF24L01基础的设备的完美匹配。

除了收发器，具有完整的nRF24LU1高速USB2.0兼容设备控制器，一个8位8051微控制器和16kB的闪存。

电压调节器集成在的nRF24LU1，所以提供的nRF24LU1可直接从USB。

主要特点是：

•紧凑的参考无线外设的USB加密狗的设计

•生产准备

•紧凑的外形尺寸

12×23毫米直径不包括USB接口

12×32毫米直径，包括USB连接器

•FCC和ETSI和USB合格•全速USB2.0（最高可达12Mbps）兼容的设备控制器

•完全的nRF24L01™兼容2Mbps的2.4GHz射频收发器

•强大的增强型8051微控制器

•16千字节的嵌入式快闪记忆体

•2Kb的SRAM

•低计数活性成分;的的nRF24LU1和一个16MHz的晶体

•非常紧凑的低成本PCB天线和匹配网络

•无缝的nRF24LU1软件开发工具包的集成。

•包括全套设计文件，BOM和全面的文档

•支持应用开发成果直接在加密狗

2内容的的nRF24LU1参考设计

本章描述了的nRF24LU1参考设计内容。

除了的nRF24LU1USB加密狗，该参考设计套件包含了编程的nRF24LU1闪光的工具。

图2：

硬件上的nRF24LU1参考设计内容

该参考设计包括以下内容：

2.1硬件

•1的nRF24LU1USB适配器，主板版本1.0

•1的nRF24LU1USB适配器编程适配器，主板版本1.0

•1的nRF24LU1USB适配器编程适配器电缆

•1的ISP加密狗

2.2软件

所有软件都提供了关于包装的CD。

•配置和评价的nRF24LU1套房（CES）上，1.0版，1926年建立。

由银行经营安装“nRF24LU1_DK_v1.0_setup.exe。

”程序文件被命名为“LU1Config.exe。

”

•的nRF24LU1闪存编程应用程序，1.2版，1891年建立。

通过运行安装程序文件被命名为“LU1Prog.exe。

”

•的nRF24LU1软件开发工具包，1.2版“。

nRF24LU1_SDK_v1.2_setup.exe”。

安装运行“nRF24LU1_SDK_v1.2_setup.exe。

”

•nRF2601无线桌面协议，计划V.1.1。

安装运行“WDP_v1.1_setup.exe。

”

•评估版本的KeilC51编译器和版μVisionIDE的所有的nRF24LU1预先的配置和评估套件1.0版固件编程。

2.3文档

所有文档提供了关于包装的CD和包装的同时，也入门指南印刷版。

下面的文档是在CD上的文件夹可用：

•的nRF24LU1开发工具包用户指南

•USB适配器参考设计的nRF24LU1用户指南

•的nRF24LU1开发工具包的nRF24LU1入门

•USB适配器参考设计入门FCC和ETSI

•射频资格审查报告的nRF24LU1。

•的nRF24LU1USB一致性测试报告

下列文件可作为上述软件安装包的一部分：

•软件开发指南

•安装

•凯尔FS2公司许可

注：

为所有硬件材料清单（BOM）在文档中指定。

3如何使用参考设计

该USB加密狗可以作为一个开发平台，因为它是。

要开始使用该参考设计，第一步通常是为了发展固件。

本的nRF24LU1软件开发工具包，SDK开发，是一个很好的起点。

据库和代码示例，可以作为您自己的代码基地。

你甚至可以使用无线桌面协议，WDP，因为它是，和公正的发展链接的另一端。

该参考设计已准备好作为的。

Gerber文件是为生产准备的设计提供。

因此，对于一个完整的USB加密狗，你不必改变设计的。

您可能要添加房屋设计。

当房屋的设计，重要的是要避免在年底的加密狗天线金属。

该天线可能会影响到住房。

重要的是要检查与印刷电路板内的塑料外壳的性能，并调整天线如果必要的。

大多数塑料不会改变天线的性能，但这必须在所有情况下进行测试。

编程连接器，J2台，是不是需要，如果是在安装前的nRF24LU1编程。

因此，在大规模生产，该连接器可以省略。

如果你想要做的更改设计，北欧半导体提供的AltiumDesigner6张影像，与库文件的完整，和Gerber文件。

这些文件包含在工具包CD。

4.nRF24LU1USB适配器原理图

图3：

USB适配器电路图的nRF24LU1

4.1电源供电

nRF24LU1连接到USB供电，通过一个10ohm电阻。

的nRF24LU1在稳压电源的内部电路建成了。

没有额外的电源稳压器是需要在这个设计。

在VDD引脚仅供内部脱钩。

它们连接在一起，去耦电容放置在靠近VDD引脚，如产品规格的建议。

4.2匹配网络

nRF24LU1和天线两种蚂蚁之间的引脚元件。

它的功能是阻抗变换和过滤。

为了使USB加密狗尽可能小的匹配网络的布局是从在改变产品规格的nRF24LU1参考设计。

元件值是不同的，以补偿改变布局。

如果布局中使用这个文件作为，组件的值可以被用来作为在BOM中指定。

必须强调，如果布局发生变化，匹配网络和天线必须调整为最佳性能。

在这种设计的元件值是非常敏感的布局变化。

如果布局必须改变，从产品规格的nRF24LU1匹配网络的布局建议。

4.3天线

天线是四分之一波板河曲类型。

该天线的阻抗相匹配，在与对L4和C13使用50欧姆的输出匹配网络。

当的nRF24LU1的USB加密狗连接到PC，PC将增加一个重要的地平面到的nRF24LU1的USB加密狗。

这意味着任何天线的测量必须连接到PC的加密狗完成。

当然，并非所有的电脑的是平等的，所以会有妥协。

在这个设计天线调谐此布局只。

如果布局发生变化，必须调整天线。

该参考设计提供没有住房。

对于一个真正的产品，有些种类的加密狗住房需要。

房屋材料存在可以在天线上有一定的影响。

这可以通过改变补偿值和C13对L4使天线是在正确的频率共振。

确切的元件值必须由测量。

5.nRF24LU1USB加密狗的PCB规格

保持尽可能小的尺寸，4层，0.8mm的板使用。

该材料是标准的FR4。

组件是安装在板的两面。

屏蔽从对方射频组件的一部分，有一个内在的地平面。

该天线是一个地平面而定。

由于董事会对双方成分，很少有空间，为地面上的外层飞机离开。

图4显示的堆栈板了。

nRF24LU1安装在1层。

为了使RF元件之间的距离尽可能地大，第三层是用一种内在的地平面。

这将尽可能降低寄生电容。

6Flash编程

nRF24LU1编程Flash可以使用的nRF24LU1的USB适配器编程适配器，如图5。

该适配器的大小不会让全尺寸连接器放置在PCB上这么一个5针，1mm间距连接器来代替。

只是行为的编程适配器从北欧之间的ISP适配器和USB适配器连接的nRF24LU1。

图5-的nRF24LU1USB适配器编程适配器

加密狗的ISP使用电平转换器，以适应的逻辑电平的设备进行编程。

加密狗的ISP必须就能够访问相同的设备进行编程的电压水平。

由于连接器，J2台，在的nRF24LU1usb手指只有5针，没有直达的的nRF24LU1VDD之间。

将5V的调节下的VBUS上的编程适配器3.0V和会就ISP的电平转换适配器上的nRF24LU1为同一电压的USB适配器。

接地连接是通过USB插头。

为了避免因噪音增加接地回路，重要的是放置的nRF24LU1usb手指直接进入编程适配器，而不是使用之间的编程适配器和nRF2LU1USB延长线的USB适配器。

把nRF24LU1USB适配器连接到编程适配器，如图6。

加密狗的ISP连接到J2的编程适配器上。

无论是ISP的适配器和对编程适配器，J2台，USB连接器需要有一个PC的USB连接。

图6-nRF24LU1USB适配器与编程器连接图

该nRF24LU1闪存编程器必须安装在PC上。

当程序启动时，会出现以下画面：

图7-nRF24LU1闪存编程

当ISP的适配器连接到USB端口时，文本的“USB适配器未连接”更改为“USB适配器连接”和USB符号会变成绿色。

选择具有“浏览”按钮，然后按“纲要闪烁”。

HEX文件。

一个蓝色进度条会出现。

首先是编程的FLASH，然后验证。

，如果验证失败，会出现一个方框。

7配置和评估套件

USB加密狗的nRF24LU1配置的配置和评估套件（CES.）本使用，详细描述了的nRF24LU1开发工具包用户指南的CD中获得。

附录1：

PCB布局

图8-布局的nRF24LU1USB适配器

附录二：

材料条例草案

表1-的nRF24LU1的USB加密狗材料清单。