一种物联网WiFi模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种物联网WiFi模块，其包括电源电路、WiFi主芯片、WiFi射频信号收发器、功率放大器、无线收发转换器、外置Flash电路、晶振电路和射频天线，WiFi主芯片和WiFi射频信号收发器双向连接，WiFi射频信号收发器和功率放大器双向连接，WiFi射频信号收发器和无线收发转换器双向连接，功率放大器和无线收发转换器双向连接，无线收发转换器和射频天线双向连接，外置Flash电路、晶振电路均和WiFi主芯片双向连接；所述电源电路为各模块供电；其中，所述WiFi主芯片采用型号为M88WI6032D的芯片实现。
【专利说明】
一种物联网w i F i模块
技术领域
[0001] 本实用新型涉及物联网领域，具体涉及一种基于物联网的WiFi模块。
【背景技术】
[0002] 随着互联网的快速发展和普及，智能家居行业的兴起，WiFi模块被大量的应用到 该行业中。Wi-Fi模块又名串口 Wi-Fi模块，属于物联网传输层，功能是将串口或TTL电平转 为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.1 lb. g. η协议栈 以及TCP/IP协议栈。传统的硬件设备嵌入Wi-Fi模块可以直接利用Wi-Fi联入互联网，是实 现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成部分。现在很多厂家已经尝试将Wi-Fi模块 加入电视、空调等设备中，以搭建无线家居智能系统。实现APP的操控以及和各种云端服务 器进行对接，让家电厂家快速方便的实现自身产品的网络化智能化并和更多的其他电器实 现互联互通。
[0003] 目前现有市面上的WiFi模块形态各异:封装大小各不相同，WiFi覆盖范围远近各 异，天线形式或用陶瓷天线，或用PCB天线，或用IPEX天线，或用棒状天线，其信号强度和稳 定性也各不相同；各自使用各自的协议，无法通用；另外，现有的WiFi模块因具有各类接口 电路，结构比较复杂、且WiFi电路体积占用比大，导致整个产品的体积变大且功耗更高。 【实用新型内容】
[0004] 因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种结构小巧、功耗较低的物联网WiFi模 块，以解决现有技术之不足。
[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种物联网WiFi模块， 包括电源电路、WiFi主芯片、WiFi射频信号收发器、功率放大器、无线收发转换器、外置 Flash电路、晶振电路、射频天线和接口模块，WiFi主芯片和WiFi射频信号收发器双向连接， WiFi射频信号收发器和功率放大器双向连接，WiFi射频信号收发器和无线收发转换器双向 连接，功率放大器和无线收发转换器双向连接，无线收发转换器和射频天线双向连接，外置 Flash电路、晶振电路、接口模块均和WiFi主芯片双向连接;所述电源电路为各模块供电；其 中，所述WiFi主芯片采用型号为M88WI6032D的芯片实现。
[0006] 进一步的，所述WiFi射频信号收发器采用型号为M88WI2000R的芯片实现，与WiFi 主芯片配合使用，接收和发送射频信号。
[0007] 进一步的，所述功率放大器采用型号为RTC6665的芯片实现，将射频信号功率放大 后发送出去，使射频覆盖范围更广。
[0008] 进一步的，所述无线收发转换器采用型号为RTC6603的芯片实现，其是一个GaAs pHEMT单刀双掷天线转换器，切换无线收发模式。具有低插入损耗，高隔离，低压工作等优 点。
[0009] 进一步的，所述Flash电路为外置模块，其通过SPI接口连接，该Falsh电路可设计 为大容量，存放程序和缓存数据。
[0010] 进一步的，所述晶振电路采用2520封装的40MHz晶振，± lOppm较低的频偏，提供系 统时钟。
[0011] 进一步的，射频天线包括板载PCB天线和IPEX天线，用户可根据需求自行选择天线 形式。
[0012] 进一步的，所述电源电路包括相互电性连接的电源转换电路和滤波电路；电源转 换电路将输入的电源转换为需要的电压，然后经过滤波电路滤波后为其他模块进行供电； 具体的，该电源转换电路包括市电转3.3V电源电路、3.3V转2.5V电源电路和3.3V转1.2V电 源电路。
[0013] 进一步的，该物联网WiFi模块具有丰富的接口，其接口模块包括：1路USB2.0、1路 以太网接口、1路PCM(可复用为GPI0)、2路PWM(可复用为GPI0)、1路I2C(可复用为GPI0)、2路 ADC、2 路UART 以及 14路 GPI0。
[0014]进一步的，该物联网WiFi模块采用双列直插式封装，具有30PIN，封装后尺寸为 38.63x 23.62x 1.0mm，不仅尺寸小巧，而且拥有功能稳定，丰富的接口资源供用户使用。 [0015]本实用新型通过上述方案，采用上述方案设计的一款SOC WiFi模块，支持2.4GHz IEEE 802.1 lb/g/n模式，可工作在AP模式和STA模式，支持WEP/TKIP/AES/WPA/WPA2等加密 方式，发射功率17dBm@l lb，14dBm@l lg/n。与现有技术相比，本实用新型的WiFi模块采用上 述方案，设计小巧，成本低廉;采用双列直插封装，方便安装;拥有丰富的接口，便于用户使 用；另外，该WiFi模块便于接入云端服务，实现快速的无线控制和智能化联动。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的WiFi模块的原理框图；
[0017]图2为本实用新型的3.3V转2.5V电源电路的原理图；
[0018]图3为本实用新型的3.3V转1.2V电源电路的原理图；
[0019]图4为本实用新型的无线收发转换器和功率放大电路的原理图；
[0020]图5为本实用新型的Flash电路的原理图；
[0021 ]图6为本实用新型的WiFi模块的模块引脚定义示意图；
[0022]图7为本实用新型的WiFi模块的模块封装示意图。
【具体实施方式】
[0023]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0024]本实用新型提供一种物联网WiFi模块，参见图1，其包括电源电路、WiFi主芯片、 WiFi射频信号收发器、功率放大器、无线收发转换器、外置Flash电路、晶振电路和射频天 线，WiFi主芯片和WiFi射频信号收发器双向连接，WiFi射频信号收发器和功率放大器双向 连接，WiFi射频信号收发器和无线收发转换器双向连接，功率放大器和无线收发转换器双 向连接，无线收发转换器和射频天线双向连接，外置Flash电路、晶振电路均和WiFi主芯片 双向连接;所述电源电路为各模块供电。
[0025] 其中，WiFi主芯片采用型号为M88WI6032D的芯片实现。M88WI6032D是一个低成本 高集成度的IEEE 802. llb/g/n 2.4GHz无线AP和路由S0C，片内集成了1TX1R lln MAC/ BBP，100Mbps的以太网口，MIPS 4KE CPU。提供SPI、USB2.0、SDI03.0、I2C、UART、I2S、PCM、 PWM等丰富的接口，能满足用户各种需求。
[0026] WiFi射频信号收发器采用型号为M88WI2000R的芯片实现，与WiFi主芯片配合使 用，接收和发送射频信号。
[0027]电源电路包括相互电性连接的电源转换电路和滤波电路;电源转换电路将输入的 电源转换为需要的电压，然后经过滤波电路滤波后为其他模块进行供电；具体的，该电源转 换电路包括市电转3.3V电源电路、3.3V转2.5V电源电路和3.3V转1.2V电源电路。图2和图3 分别为3.3V转2.5V电源电路的原理图，以及3.3V转1.2V电源电路的原理图。也就是说该电 源电路采用3.3V供电，经过滤波处理成较为稳定的电源，模块内部集成电源转换电路，再将 3.3V转换成2.5V和1.2V两路，分别给WiFi主芯片内DDR和⑶RE供电，同时经过滤波处理的 3.3V也给模块其他部分电路供电。
[0028]图4为无线收发转换器和功率放大电路的原理图。其中，功率放大器采用型号为 RTC6665的芯片来实现，将射频信号功率放大后发送出去，使射频覆盖范围更广。在llg模式 下最大输出功率可达18dBm，且EVM和功耗都较低，为3%和115mA。芯片采用较小的QFN8封 装，有利于整体模块小型化设计。无线收发转换器采用型号为RTC6603的芯片实现，其是一 个GaAs pHEMT单刀双掷天线转换器，切换无线收发模式。具有低插入损耗，高隔离，低压工 作等优点。
[0029]图5为Flash电路的原理图，该Flash电路为外置模块，其通过SPI接口连接，该 Falsh电路可设计为大容量(例如拥有8MB空间），存放程序和缓存数据。
[0030]晶振电路采用2520封装的40MHz晶振，± lOppm较低的频偏，提供系统时钟。
[0031]射频天线兼容板载PCB天线和IPEX天线，用户可根据需求自行选择天线形式。
[0032]图6为WiFi模块的模块引脚定义示意图；该物联网WiFi模块具有丰富的接口，其接 口模块列表表不如下：
[0035]该物联网WiFi模块采用双列直插式封装，具有30PIN，封装后尺寸为38.63x 23.62x 1. Omm，图7为WiFi模块的模块封装后的详细尺寸示意图。
[0036]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应 该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节 上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种物联网WiFi模块，其特征在于:包括电源电路、WiFi主芯片、WiFi射频信号收发 器、功率放大器、无线收发转换器、外置Flash电路、晶振电路和射频天线，WiFi主芯片和 WiFi射频信号收发器双向连接，WiFi射频信号收发器和功率放大器双向连接，WiFi射频信 号收发器和无线收发转换器双向连接，功率放大器和无线收发转换器双向连接，无线收发 转换器和射频天线双向连接，外置Flash电路、晶振电路均和WiFi主芯片双向连接;所述电 源电路为各模块供电；其中，所述WiFi主芯片采用型号为M88WI6032D的芯片实现。2. 根据权利要求1所述的一种物联网WiFi模块，其特征在于:所述WiFi射频信号收发器 采用型号为M88WI2000R的芯片实现。3. 根据权利要求1所述的一种物联网WiFi模块，其特征在于:所述功率放大器采用型号 为RTC6665的芯片实现。4. 根据权利要求1所述的一种物联网WiFi模块，其特征在于:所述无线收发转换器采用 型号为RTC6603的芯片实现。5. 根据权利要求1所述的一种物联网WiFi模块，其特征在于:所述晶振电路为40MHz晶 振。6. 根据权利要求1所述的一种物联网WiFi模块，其特征在于:所述射频天线包括板载 PCB天线和IPEX天线。7. 根据权利要求1所述的一种物联网WiFi模块，其特征在于:所述电源电路包括相互电 性连接的电源转换电路和滤波电路。8. 根据权利要求1所述的一种物联网WiFi模块，其特征在于:该物联网WiFi模块采用双 列直插式封装，封装后尺寸为38.63 X 23.62 X 1.0mm。
【文档编号】H04W88/08GK205648011SQ201620167940
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】何叶龙, 胡志敏, 马延文, 阮赐朋, 顾蒙
【申请人】浙江风向标科技有限公司