Microcontroladores Freescale Kinetis KW2x

kinetis kw2x

A família de microcontroladores KW2x é uma nova linha de dispositivos da Freescale de baixo consumo, que integra em um mesmo componente um transceiver de rádio compatível com o padrão IEEE 802.15.4, operando a 2.4 GHz e um core ARM Cortex-M4 que inclui instruções de DSP, além de possuir diversas interfaces com periféricos, como já é comum com os microcontroladores da família Kinetis. Os microcontroladores dessa linha KW2x são adequados em projetos que necessitam de conectividade sem fio utilizando a família de protocolos do padrão IEEE 802.15.4 e pilha Zigbee pois possui pilha de rede compatível com os seguintes padrões Zigbee:

  • ZigBee Pro;
  • ZigBee IP;
  • ZigBee Home Automation;
  • ZigBee Smart Energy 1.x;
  • ZigBee Smart Energy (2.0).

Esses microcontroladores podem funcionar a até 50 MHz e operar de 1,8V a 3,6V, possuem a opção de 512 ou 256 KB de Flash. É oferecido também opções de CIs com 64KB FlexMemory, que permite que o usuário utilize essa memória como uma EEPROM. Para memória RAM, estão disponíveis CIs com 32 ou 64 KB de memória RAM. Com relação aos periféricos, possui SPI, UART, I2C e USB On the Go. Seus componentes analógicos incluem um Conversor Analógico Digital de 8 canais de 16-bits e um conversor Digital Analógico de 6 bits. Possui mecanismos de segurança (criptografia) e tampering (Se for detectado um evento de tampering, toda a RAM é apagada de forma assíncrona e uma interrupção pode ser gerada para que o firmware tome uma atitude e possa, por exemplo, soar um alarme ou resetar o equipamento). Possui integrado um coprocessador dedicado para operações de encriptação e decriptação que inclui DES, 3DES, AES, MDA e SHA, alem de possuir um mecanismo CRC de 32 bits em hardware e um gerador de numero randômicos de 128 bits compatível com a FIPS140. Como os microcontroladores da família Kinetis, essa família possui diversos modos de baixo consumo. Todos os microcontroladores dessa família lançados até agora tem o encasulamento LGA de 63 pinos.

Do lado do rádio, esse CI possui integrado:

  • Transceptor RF que opera a 2.4GHz;
  • Processador dedicado para tratamento dos pacotes do padrão 802.15.4.;
  • Suporta single ended e diferentes antenas e 50 OHMs;
  • Suporta Dual PAN, ou seja, o módulo pode participar simultaneamente de duas redes Zigbee, eliminando a necessidade de múltiplos rádios;
  • Potencia de saída pode ser programada e pode variar entre -30 e +8 dBm;
  • Possui sensibilidade de -102 dBm;
  • Para transmissão, o módulo consome 17mA @ 0dBm (CPU sleep);
  • Para recepção, o módulo consome RX 19mA (CPU sleep).

Plataforma de desenvolvimento TWR-KW2x

Para que se possa testar de forma de simples os microcontroladores dessa família KW2x, a Freecale desenvolveu uma placa para sua plataforma de desenvolvimento Tower System. A placa é a TWR-KW21D256 para a placa que vem com o microcontrolador MKW21D256VHA5 ou a TWR-KW24D512 para o microcontrolador MKW24D512VHA5. A documentação dessa placa pode ser encontrada no site da Freecale acessando o link a seguir [3].

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Figura 1: Módulo com Processador para a Tower TWR-KW21
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Figura 2: Tower System

 

Kit de desenvolvimento USB-KW24D512

Essa placa que pode ser conectada à USB de um PC foi desenvolvida para que pudéssemos testar esse microcontrolador com tranceiver Zigbee integrado e também para termos o primeiro contato com o Freescale BeeKit Wireless Connectivity Toolkit (BeeKit), que é a solução de software apresentada pela Freescale a quem queira trabalhar com comunicação sem fio Zigbee.

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Figura 3: Kit de desenvolvimento KW24D512 

Veja o diagrama em blocos dessa placa simples de desenvolvimento.

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 Figura 4: Diagrama em blocos do Kit de desenvolvimento KW24D512

Referências

http://cache.freescale.com/files/microcontrollers/doc/fact_sheet/KNTSKW2XFS.pdf?fpsp=1
http://www.freescale.com/
http://cache.freescale.com/files/microcontrollers/doc/user_guide/TWRMKW2XQSG.pdf

Sou formado em Engenharia Elétrica na USP Sao Carlos, com mestrado em Engenharia Elétrica no Rochester Institute of Technology pelo CsF. Tenho 17 anos de experiência em projetos de circuitos eletrônicos. Escrevo regularmente para o Embarcados, adoro eventos sobre tecnologia, onde posso rever amigos e conhecer pessoas do ramo.

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William James
WILLIAM
30/08/2018 16:59

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