你知道Zigbee是怎么组网的吗？

关键词: 射频, 网络

问：什么是 Zigbee？

Zigbee是一种无线Mesh协议，即针对需要低成本、低功耗的无线网络选项的产品而开发的一种开放式全球标准。它可在IEEE 802.15.4和公共频段2.4 GHz、900 MHz和868 MHz上运行。Zigbee是由Zigbee联盟的成员公司创建并批准的。

Zigbee Mesh网络中有三种节点类型：协调器、路由器和终端设备，且只能有一个协调器。协调器会设置网络并选择工作信道和PAN ID。建立了网络之后，协调器就会充当路由节点并管理其他网络功能。协调器不可休眠，必须一直通电。

路由器可以加入现有网络并发送、接收和路由信息。终端设备也可以加入现有网络，但只能通过父节点进行通信，且不能将消息中继到其他节点。终端设备可以休眠。

Zigbee是具有高噪声RF环境的商业和工业应用的绝佳选择。Zigbee的Mesh功能是该拓扑在高噪声应用中工作良好的原因之一。借助Mesh，如果节点的当前路径中存在某种干扰，那么节点可以自动重新路由到新的路径。Zigbee的一些常见应用包括智能能源、照明控制、HVAC控制和车队应用。Zigbee网络可以仅使用两台设备，但也可以使用数百个节点。

Zigbee设备的范围取决于所使用的设备类型和应用环境。通常2.4GHz Zigbee节点之间的室内范围为200-400英尺，因此几个设备通常可以覆盖一个普通家庭。如果使用多个路由或功率放大设备，则可大大扩展网络范围。

Zigbee的最新版本为ZigBee 3.0。这一较新版本支持增强的安全选项，即集中式和分布式安全。ZigBee 3.0 与旧版本向后兼容。Zigbee的另一个绝佳特性是可以通过空中 （OTA）进行更新。

在Zigbee应用以及学习和教学Zigbee方面，其中一款常见产品是:

Digi International XBee®

你可以在这里找到我们的Zigbee产品的完整列表。

更多无线网络的技术信息, 请查看以下内容

• 铁氧体片可以改善NFC和无线充电耦合？
• 无线网络技术的概述
• 适用于AM/FM无线电的天线
• 在哪里可以了解有关物联网的更多信息
• Microchip 让 IIoT 的连接变得更智能

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com

作者：Jeff Smoot,CUI Devices 应用工程和运动控制部门副总裁

关键词：连接器, 规格, 以太网

模块化连接器在 20 世纪 60 年代由 AT&T 公司推出，以取代笨重的电话连接器，目前已成为全球通信和数据服务的主力军。虽然最初以电话连接为目标，但随着时间的推移，标准插孔 (RJ) 连接器也扩展到了数据通信。这成就了今天可能是最常见的模块化连接器——RJ45 连接器。它们广泛用于计算机网络应用，通常称为以太网连接器。虽然使用广泛，但本文旨在深度揭示 RJ45 连接器的所有方面，包括其基本特征和功能、应用、标准等等。

RJ45 基础知识

在最基本的层面上，RJ45 连接器就是一种与电缆配对的模块化互连装置，能够向各种电子系统提供数据通信。它们包含 8 个触头和 8 个用于信号或电源的导线位置，这意味着它们允许连接 4 个双绞线对。尽管这种 8 个触头、8 个位置的设置使得它们与其他 8P8C 连接器相似，但实际的 RJ45 连接器还有一个凸片，只允许在一个方向上将器件插入兼容的插座，以防止连接不当。虽然大多数 8P8C 连接器被称为 RJ45，但这并不完全准确，因为 8P8C 连接器可以插入 RJ45 插座，但 RJ45 连接器不能插入 8P8C 插座。

与任何 模块化连接器 一样，RJ45 连接器具有多种优势，如成本低、无焊连接器装配和接线、快速生产定制电缆、简单的插入和拆除、用简单的工具轻松进行现场装配，以及现场定制电缆的能力。除这些基本优势之外，RJ45 连接器还可以提供一些额外的功能，包括：

• 屏蔽 – 消除了 EMI/RFI 影响
• 键控 – 确保了正确插入
• 多种安装能力 – 允许采用面板、电路板、表面或通孔方法
• 显示屏和指示器 – 显示连接状态
• 集成磁性元件 – 可以实现更好的屏蔽和电流保护
• 高可靠性 – 为硬件和连接提供保护

RJ45 的用途和应用

RJ45 连接器最常用于连接一个实现互联网连接的设备和另一个网络设备。例如，连接到服务器、路由器、调制解调器、智能电视、游戏机或任何利用以太网协议的设备的 PC。RJ45 连接器提供的硬接线连接允许更大的数据速度，改善稳定性并提高安全性。这使得 RJ45 连接对专业用途和个人使用都有吸引力。

RJ45 产品系列增加了像更高速度和坚固性这样的特性和功能后，使得这种互连系统更加适合用于办公室或家庭网络以外的用途，而 EtherCAT 协议的引入则使之在工厂车间和其他地方的使用也越来越多。使用 RJ45 技术的一些较新应用包括：

• 工厂自动化
• 工业过程控制
• 工业机器人技术（制造和装配）
• 测试与计量系统
• 质量控制体系
• 互联网协议语音 (VOIP) 系统和设备
• 物联网 (IoT) 网络设备

RJ45 连接器标准介绍

对于 RJ45 连接器，有多个适用的标准，具体适用那个标准取决于其应用和预期用途。这里简要地总结了这些适用的标准，但有几个标准将在后面更详细地介绍。

• ANSI/TIA 1096-A – 包括 RJ45 器件的基本机械特征、物理尺寸和接触要求
• T-568A和T-568B – 基本接线和引脚分配标准
• IEEE 802.3at、802.3af 和 802.3bt – RJ45 连接器的各种以太网供电 (PoE) 标准，能够向终端设备提供电流
• IEEE 1394 – 与 RJ45 一起使用的数据接口总线结构

其他各种标准规定了 RJ45 器件使用的电缆或电线，同样也主要取决于最终应用。

以太网和 EtherCAT

RJ45 和以太网是两个相辅相成的术语。由 IEEE 在 20 世纪 80 年代制定的以太网标准 (IEEE 802.3) 定义了配置以太网网络（连接）的规则、连接所需的导体数量、预期性能和数据传输框架。它仍然是世界上使用最广泛和最受欢迎的局域网技术，因为它易于使用、成本低、速度快，而且支持广泛的网络协议，RJ45 连接器是网络安装中使用的标准器件。

2003 年推出的控制自动化技术以太网 (EtherCAT) 是一个高度灵活的网络协议，被业界用于实时工厂自动化、测试和计量等方面。它由 IEC 标准 61158 定义，工作在高速度下，效率很高。EtherCAT 网络利用两个 RJ45 端口，不需要其他特殊硬件。一个 RJ45 连接到网络中的前一个节点，另一个连接到下一个节点，这样就可以有效地利用带宽。

以太网布线类别

用于以太网和 EtherCAT 网络的布线有多种不同的类型，从 Cat5 和 Cat6 到现在的 Cat7，甚至是新的 Cat8。每种电缆标准都提供了大不相同的性能指标，但都仍然利用相同的 RJ45 连接器。这意味着每条电缆，不管是哪种标准，都由 8 根线和 4 对双绞线组成，这与 RJ45 的 8P8C 配置相匹配。

由于 Cat5e 电缆的速度比 Cat5 快 10 倍，并且具有更好的抗串扰或干扰能力，Cat5 在这一点上大多已经过时。接下来，Cat6 比 Cat5e 又提高了带宽容量，通过屏蔽进一步减少串扰和干扰，并保持向后兼容 Cat5/5e。它经常用于需要千兆位速度的网络安装中。较新的 Cat6a 采用了厚的塑料外壳，进一步减少了串扰，并允许更长的电缆运行，最长可达 328 英尺。Cat7 和 Cat7a 也分别增加了带宽容量。

电缆类型	最大速度	最大带宽
Cat 5	100 Mbps	100 MHz
Cat 5e	1,000 Mbps	100 MHz
Cat 6	1,000 Mbps	250 MHz
Cat 6a	10,000 Mbps	500 MHz
Cat 7	10,000 Mbps	600 MHz
Cat 7a	10,000 Mbps	1,000 MHz

表 1：以太网电缆类别规格（图片来源：CUI Devices）

以太网供电 (PoE)

除了转发数据信号外，RJ45 连接器还能利用以太网电缆中未使用的双绞线对，向所连接的设备提供电力。这种以太网供电 (PoE) 技术是由 IEEE 标准 802.3af 及其迭代版本所定义的，持续提高了电力输送能力。

命名	标准	最大功率
PoE	IEEE 802.3af	最高 15.4 W
PoE+	IEEE 802.3at（类型 2）	最高 30 W
PoE++	IEEE 802.3bt（类型 3）	最高 60 W
PoE++	IEEE 802.3bt（类型 4）	最高 100 W

表 2：以太网供电标准（图片来源：CUI Devices）

能够通过这些线对提供直流电消除了对单独进行电源接线的需要。由于不需要单独的电线、插座或安装，PoE 已经迅速普及，正是因为它带来了成本节约和灵活性。而且 PoE 的设计更安全、可靠和可扩展。

T568A 和 T568B 标准

T568A 和 T568B 是两个 RJ45 引脚分配标准，规定了连接器内 8 条线的分配。这些彩色编码导线必须正确插入其指定的引脚分配位置，以保证以太网的正常运行。T568A 为旧的接线提供向后的兼容性，T568B 提供了更好的信号隔离和噪音保护。RJ45 直通式连接器允许导线穿过连接器，并在压接过程中进行修剪，以便更容易对齐。

决定哪种标准合适，将取决于个人的设计需求以及是否使用直通电缆或交叉电缆。直通电缆（跳线）在两端都采用相同的接线标准，而交叉电缆则在一端采用 T568A 和另一端采用 T568B ，且用于连接同类型设备。反转线是扁平的，将设备连接到网络交换机的控制台端口。它们只用于建立一个接口，不传输数据。

环回和 T1 是另外两个可能听到的常用术语。环回是一种允许计算机与自身连接的连接方式，可用于诊断、排除故障和与服务器连接。T1 线路虽远不如 15-20 年前常用，但它是直接从电信服务提供商到最终用户的专用线路，拥有更高的速度，可以同时传输语音和数据。

RJ45 的最终设计考虑

设计时要将 RJ45 连接器与以太网网络对接需要注意多个技术问题。在板级，重点是减少 EMI，保持电信号隔离，并保持信号完整性。如果无法深入研究电路设计细节，那么密切关注电路板上导线的长度和位置就很重要。另外还应考虑 PCB 上连接器的物理位置。

之于磁性元件，如果在设计中加入了有线以太网，就必须考虑，因为 10/100/1000 Base-T 网络的以太网规范中就包括了磁性元件。磁性元件是绕线元件（如变压器），提供 EMI 屏蔽，防止故障和瞬态，并提供电气隔离和信号平衡。它们必须被隔离，并尽可能地靠近 RJ45 连接器。

在设计中加入磁性材料有两种选择。选项一是选择一个在外壳中集成磁性元件的 RJ45 连接器。RJ45 磁性插孔具有改进 EMI 屏蔽和连接更可靠的优点。第二个选择是在 PHY（以太网实现）芯片和普通 RJ45 插口之间的 PCB 上添加一个磁性模块。磁性模块往往比集成连接器便宜，同时能提供更好的静电放电 (ESD) 保护。这两种选择各有优缺点，需要根据整体系统设计进行权衡。

结语

与其他模块化连接器一样，RJ45 连接器带来了简单的设计导入、快速和简便的安装、产品的广泛性和用户的易用性。它们已为世界各地的家庭和办公室网络应用所接受，并正在不断为工厂车间和恶劣环境所接受。

CUI Devices 提供各种 RJ45 连接器，具有多种选件，包括集成磁性元件、PoE、LED 指示灯等。

小编的话：

RJ45 连接器大概是我们平常接触最多的连接器了。不过，大多数时候我们只是拿来应用，而当我们设计系统需要进行接口配置时，就需要准确的了解与该连接器有关的细节，包括电气特性、规格选择，以及材料等。相信通过这篇文章的详细介绍，我们对RJ45 连接器有了更加透彻的了解。您是否在进行和RJ45 连接器有关的设计？您有哪些问题或者经验？欢迎留言，交流和分享！

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com

 

关键词：IoT，射频模块

Microchip Technology 的 ATSAMR30M18A 是一款用于物联网的极其紧凑的 802.15.4 sub-GHz 模块，它工作在 780 MHz（中国）、868 MHz（欧洲）和 915 MHz（北美）sub-GHz 频段，并针对无线传感器、楼宇和家居自动化设备、警报和工业网络优化。

该模块将 ATSAMR30E18A 系统级封装 (SiP) 与 Cortex® M0+ MCU 与 256KB 闪存、40 KB RAM 和一个 sub-GHz 无线电相结合，全部封装在经过监管认证的紧凑型 12.7 mm x 11.0 mm 设计中。

它支持基于 IEEE 802.15.4 PHY 的协议，例如 6LoWPAN、Zigbee 和 Microchip 的 MiWi 网络协议，用于自愈点对点、星形和网状网络。

为便于开发，ATSAMR30M18A 可安装在完全认证的 Xplained Pro 开发板上提供。另外还有免费的 MiWi 网络协议栈和 6LoWPAN 社区支持。

产品特性

• 紧凑型 802.15.4 sub-GHz 模块
• ATSAMR30E18A SiP，带有 Arm® Cortex-M0+ MCU 和 sub-GHz 收发器
• 用于 700 MHz、800 MHz 和 900 MHz ISM 频段的集成超低功耗收发器
• 256KB 闪存
• 16 个输入/输出引脚
• 最大工作频率 48 MHz
• 128 位高级加密标准 (AES) 加密引擎
• 32 位媒体访问控制 (MAC) 符号计数器
• 自动重传模式
• 1.8 V 至 3.6 V 单电源
• 带有谐波滤波器的符合 FCC/ETSI 标准的射频前端
• 两个留给外部应用的串行通信接口 (SERCOM) 单元
• 高精度 16 MHz 晶体振荡器
• 12 位 350 ksps 模数转换器 (ADC)
• I²C 最高 3.4 MHz
• 全速 (12 Mbps) 通用串行总线 (USB) 2.0 接口
• 16 条外部通用输入/输出 (GPIO) 线

适用范围

• 无线传感器
• 楼宇和家居自动化设备
• 警报和工业网络

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com

关键词: 电机, 规格

问：步进电机每转步数和步进角

步进电机 适用于需要精确位置控制的低扭矩应用场合。确实如此，在为您的设计应用中选择步进电机时，在选择每转步数和步进角时需要考虑哪些因素呢?

首先，步进电机每转步数与步进角的存在一定的关系。这些参数值可以从我们的步进电机筛选条件 进行筛选。

每转步数 = 360°/歩进角

举例说明，TRINAMIC Motion Control GmbH 的步进电机 QSH4218-35-10-027，它的歩进角是1.8°。所以它的每转步数 = 360 / 1.8 = 200。这是一个固定的关系——1.8⁰歩进角的步进电机的都会有200的每转步数。当选择步进电机时，只需要选择每转步数或步进角两个参数的其中一个就行，不需要两者都选。

每转步数越多，表明该步进电机能够以更小的增量移动，从而更精确地控制其位置。

请注意，步进电机的每转步数越多，其转速越低，扭矩也就越小。因此，在寻找高精度步进电机时，必须考虑应用所需的速度和扭矩输出。

更多电机的技术信息, 请查看以下内容

• 电机控制中的软启动 (Soft Start)
• 一分钟读懂：与众不同的步进电机
• 计算电机驱动器的功耗
• NMB BDC电机连接头类型
• 水池电机电容610807-2的物料替换

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com

关键词: DAC, 运算放大器

问：DAC 的输出缓冲与无缓冲

数模转换器 (DAC) 的模拟输出可以是电压输出，也可以是电流输出。输出阻抗是任何输出类型的重要参数之一。对于电压模式输出，一般会应用二进制加权电阻网络进行数模转换。

如果没有缓冲，输出通常为高阻抗，这会导致对任何负载出现输出电压误差，这时可以通过添加“缓冲器”（运算放大器）来降低阻抗。

电流输出DAC具有代码相关的输出阻抗，因此其输出必须在负载之前驱动虚拟接地运算放大器，以保持输出线性度。以亚德诺半导体（Analog Devices）的AD5545 为例。
电流输出I_OUT连接到运算放大器反相输入，因此运算放大器充当I-V转换器。
这样一来，V_OUT仅会参考V_REF值，因而提高了DAC的输出稳定性。

鉴于“缓冲放大器”的必要性，厂商推出了缓冲内置产品，从而降低了零件数量和成本。“缓冲”DAC表示输出经过了缓冲（规格书上会予以注明），因此输出阻抗会很低。如果DAC未经过缓冲，则规格书中的相关参数将指定为“未加载”。

此外，厂商还向市场提供“无缓冲DAC”。这样做的好处是，设计者可以选择适合其应用的放大器，例如更高的电流驱动、更大的电源范围或更多的带宽、放大器等，因而提高了设计的自由度。

更多数模转换器的技术信息, 请查看以下内容

• 浅谈数模转换器（ADC） 量化噪声与信噪比
• 如何利用数模转换器LTC7106, 实现电源输出电压的动态调整？
• ADC和DAC的基准类型
• 浅谈Delta-Sigma (Σ-Δ) ADC数字滤波
• 相位噪声电源调制比(PSMR)测量

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com

关键词: 大咖在DK, 人工智能, 开发工具, 方案

近年来，随着物联网、机器人等领域的发展，智能化和自动化已成为未来发展的趋势，越来越多的创业者和开发者开始投入到AI应用的开发中。然而，对于开发者和创客们而言，很多创意对于开发板的算力要求及硬件配置也提出了很高的要求。LattePanda系列开发板的出现，无疑为开发者们提供了一个高性能的AI开发板选项，协助创客和开发者们能够更轻松自由地实现自己的创意。

LattePanda系列，大都配置了较高算力的主芯片，可以在各种AI应用场景下表现极为出色。并且还配备了多种接口，例如在AI应用中必备的USB 3.0、Micro USB 3.0 OTG、USB Type-C、10/100/1000Mbps以太网、M.2 NVMe接口等等。此外，板上的GPIO扩展口，可以连接各种传感器，并实现外部设备的控制。对于开发者来说，具有多种实用的工具和接口，可以极大地方便开发和调试的工作。

相信大家对这个系列一定有更多想了解的地方。

那还等什么，让我们跟着本期嘉宾，来自DFRobot的夏青（Rockets Xia）老师，一起了解一下LattePanda的几款经典产品和一众明星配件，以及产品延伸出的创意项目和脑洞大开的玩法。

主讲嘉宾：

夏青（Rockets Xia），蘑菇云创客空间共同创始人，Intel全球物联网创新大使，DFRobot高级工程师

夏青经常活跃于国内外创客社区。从2008起开始致力推广创客文化，促进创客运动在中国的发展，2010年与中国创客教父李大维等打造国内首个创客空间——新车间。2013年在DFRobot和浦软集团的支持下建设蘑菇云创客空间。作为蘑菇云创客空间共同创始人，经常鼓励和推动社区创客项目的推进。积极致力于推动人工智能、物联网等先进技术在创客及创客教育领域的落地和推广。作为DFRobot开源硬件高级工程师，积极开发开源硬件产品，推动开源硬件在各领域开花结果。

与本期讲座相关技术文档资源，整理如下，

LattePanda GitHub库

LattePanda常见问题

DFR0981 拿铁熊猫 3 Delta Win10 开发板

LattePanda 3 Delta搭载英特尔第11代移动四核处理器N5105，突发频率高达2.9GHz。高达8GB LPDDR4内存，64GB的eMMC和WIFI 6，您可以使用它流畅地观看4K HDR视频，甚至可以玩一些大型游戏。

Digi-Key在线购买链接

DFRobot官网资料

Digi-Key 零件编号: 1738-DFR0981-ND

DFRobot零件编号: DFR0981

DFR0444 拿铁熊猫 Win10 开发板 2GB/32GB

LattePanda是市面上首款支持完整Windows10操作系统的开发板，4核Intel CPU强劲性能却只有掌心般大小，USB、HDMI等接口和蓝牙、WIFI带来最好的连接性和扩展性，板载Arduino芯片，兼容数千种传感器外设，无缝掌控物理世界，带来开创性的新玩法，帮助演绎您的奇思妙想。LattePanda将开发板的性能提升到一个新的高度，我们将一台桌面PC的计算能力压缩到掌心大小，强大计算性能来自Intel Cherry Trail Z8350四核处理器，峰值频率1.92GHz, 多种板载存储自由选择。无论是摄像头人流识别还是CNC实时插补控制都能稳定运行。

Digi-Key在线购买链接

DFRobot官网资料

Digi-Key 零件编号: 1738-1024-ND

DFRobot零件编号: DFR0444

DFR0545 拿铁熊猫 Alpha 800s —— Intel 8100Y CPU Win10 开发板 支持完整Windows10操作系统

LattePanda Alpha使用与最新MacBook相同的英特尔Core m3处理器，Core m3处理器是兼具性能优越、功耗低的最佳选择。自带8GB内存并且支持M.2接口SSD，能满足绝大部分应用需求。并且我们已经把这个电脑怪物从笔记本尺寸缩小到手机的大小！

Digi-Key在线购买链接

DFRobot官网资料

LattePanda Alpha产品用户指南

Digi-Key 零件编号: 1738-1448-ND

DFRobot零件编号: DFR0545

DFR0698 12.5寸4K IPS触摸显示屏 支持Windows，Linux等两大主流操作系统，全功能Type-C口

DFR0698是一款适用于树莓派和LattePanda的12.5寸4K IPS触摸显示屏，具有十点触摸技术，无断点，感受十点电容带来的流畅效果，给你不一样的体验。屏幕支持Windows，Linux等两大主流操作系统，可以直接配合Raspberry Pi 及其他带有HDMI输出的设备使用。

Digi-Key在线购买链接

Digi-Key 零件编号: 1738-DFR0698-ND

DFRobot零件编号: DFR0698

DFR0779 LattePanda RS485接口扩展板

DFR0779是一款专为LattePanda Alpha&Delta设计开发的工业级RS485接口扩展板。可为LattePand扩展出两路并联的高可靠性的RS485接口（接线端子）。采用FTDI USB转串口芯片和工业级隔离收发模块，实现信号隔离、电源隔离、防雷防浪涌、抗瞬态电压冲击和总线保护等特性，确保数据的可靠性，有效保护LP主板，为点对点提供高可靠性连接。

Digi-Key在线购买链接

DFRobot官网资料

Digi-Key 零件编号: 1738-DFR0779-ND

DFRobot零件编号: DFR0779

DFR0778 LattePanda Alpha&Delta RS232接口扩展板

DFR0778是一款专为LattePanda Alpha&Delta设计开发的工业级RS232接口扩展板。可为LattePand扩展出一路高可靠性的RS232接口（D-SUB,9Pin,male）。采用FTDI USB转串口芯片和工业级隔离收发模块，实现信号隔离、电源隔离、防雷防浪涌、抗瞬态电压冲击和总线保护等特性，确保数据的可靠性，有效保护LP主板，为点对点提供高可靠性连接。

Digi-Key在线购买链接

DFRobot官网资料

Digi-Key 零件编号: 1738-DFR0778-ND

DFRobot零件编号: DFR0778

FIT0906 Titan保护外壳塑料外壳（仅适用于LattePanda 3 Delta）

FIT0906（Titan Case）运用冲突美学，将功能性设计考虑和科幻设计元素结合，低调配色选择和强烈层次感表面处理工艺结合，造就平淡低调但有无限力量潜力的设计感。

Digi-Key在线购买链接

Digi-Key 零件编号: 1738-FIT0906-ND

DFRobot零件编号: FIT0906

FIT0551 7英寸便携式超薄触摸屏(eDP)

为嵌入式和便携设备项目而设计，仅兼容LattePanda Alpha&Delta，无需任何配置和额外连接线，即插即用。Digi-Key在线购买链接

DFRobot官网资料

Digi-Key 零件编号: 1738-FIT0551-ND

DFRobot零件编号: FIT0551

FIT0476 10.1寸IPS高清显示屏 HDMI/VGA/AV

FIT0476新款10.1英寸IPS显示屏， 1280×800高清分辨率，16:10显示屏，既可以用做代码调试窗口，也可以作为闲余时间的视频娱乐。

Digi-Key在线购买链接

DFRobot官网安装手册

Digi-Key 零件编号: FIT0476-ND

DFRobot零件编号: FIT0476

FIT0515 10.1英寸 1920 x 1200分辨率LattePanda 拿铁熊猫 IPS显示屏

FIT0515是专为LattePanda 定制的10寸显示屏， 拥有比7寸屏更高的分辨率， 清晰度甚至是亮度。高达224 PPI 与1670万的RGB色彩，使得画质更细腻出彩。使用这款屏幕可以轻松搭建嵌入式项目，娱乐影音设备，甚至作为你的机器人的一张脸。

Digi-Key在线购买链接

FIT0515规格书

FIT0515使用说明书 (刷Bios)

Digi-Key 零件编号: 1738-1365-ND

DFRobot零件编号: FIT0515

DFR0658 8.9寸1920*1200 IPS触摸显示屏

高清触摸显示屏，即插即用，兼容Raspberry Pi、LattePanda、Jetson nano等，支持带HDMI接口输出的设备，内置音响。

Digi-Key在线购买链接

Digi-Key 零件编号: 1738-DFR0658-ND

DFRobot零件编号: DFR0658

DFR0698 12.5寸4K IPS触摸显示屏

DFR0698支持Windows，Linux等两大主流操作系统，全功能Type-C口，供电音频信号传输一体接口。是一款适用于树莓派和LattePanda的12.5寸4K IPS触摸显示屏，具有十点触摸技术，无断点，可以直接配合Raspberry Pi 及其他带有HDMI输出的设备使用。

Digi-Key在线购买链接

Digi-Key 零件编号: 1738-DFR0698-ND

DFRobot零件编号: DFR0698

如需获取更多DFRobot产品相关内容，请浏览得捷电子网站中的DFRobot产品专题页面。

小编的话

搞系统开发的都知道开发板的重要性，而如何在众多选择中找到最适合项目的开发板，对提高开发效率，降低沉没成本，加快产品到市场的时间都十分重要。相信通过夏青老师的介绍，我们对LattePanda系列开发板的性能和应用有了更多的了解。您之前有使用过LattePanda的开发板吗？您在进行AI系统设计时对开发板有哪些应用心得？欢迎留言，分享交流！

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com

关键词：TFT 显示屏，聚碳酸酯外壳

产品一：Newhaven Display 4.3″ EZ Grip IPS TFT显示屏

Newhaven Display 推出的4.3″ EZ Grip IPS TFT 显示屏凭借流畅简洁的设计使安装变得容易。该显示屏带有内置的安装接口，安装简单且可在应用中流畅的无缝集成，可提供高质量的图像和可靠的性能。

这些 4.3″ 显示屏采用 IPS 技术，可在 TFT  LCD上带来大视角范围和准确的色彩呈现，在任何照明条件下都是理想选择。EZ Grip 设计使显示屏在安装时可以与其应用齐平放置，易于安装并优化外观。

产品特性

EZ Grip 安装

4.3″ IPS TFT

内置控制器

高亮度 LED 背光

800 x 480 像素

符合 RoHS 规范

具有 I²C 接口的光学邦定电容式触摸屏

24 位并行 RGB 接口

高亮度白色 LED 背光 (850 cd/m²)

宽温度范围：-20°C 至 +70°C

适用范围

医疗领域

工业应用

测试与测量/控制

安全、安全和防火/暖通空调

产品二：Bud industries 带顶脱板的 PTK 系列聚碳酸酯外壳

Bud Industries 的 PTK 系列 NEMA 4X 级接线盒采用 10% 玻璃纤维加固的聚碳酸酯塑料主体，具有高抗冲击性。产品兼容RoHS 规范，是经 UL 工业控制认证的、非氯化和非溴化阻燃产品。

这些玻璃纤维盒的防护等级为 IP67，符合 NEMA 1、2、4、4x 和 6 规范，符合 UL 746C 标准对暴露于紫外线和水中，及浸水的要求，并具有工作温度 -40 °C 至 +95 °C 的扩展暴露条件。

该系列两个预成型的顶脱板便于现场安装和修改，节省了成本。适合室内和室外应用，是电气电子行业的 PCB 外壳和接线盒等应用的理想选择。

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com

关键词: 传感器, 工作原理

问：线性位置传感器——LVDT和LVIT比较

线性可变差动变压器（LVDT）和 线性可变电感传感器（LVIT）都具有模拟输出，但在线性位置传感应用中使用的却是不同的物理原理。哪种适合于你的应用呢？

LVDT
LVDT由一个初级变压器和两个相同的次级变压器组成。变压器采用可移动的圆柱形高磁导性磁性材料作为铁心进行串联耦合。通过铁心的特定移动范围，差动连接的次级变压器的输出电压会随铁心的移动而产生线性变化。

• LVDT不需要与测量体进行任何机械接触。这种非接触式运行意味着LVDT位置传感器不会磨损，也不受机械过载的影响，因而具有出色的可重复性和分辨率，以及长使用寿命和高可靠性。
• 然而，LVDT的行程长度比相对较差，因此在测量几英寸的位置时就要求传感器长度要长。

LVIT
LVIT传感器在线圈电感上运行，可在磁场改变时感应出不同的电流值。LVIT具有优良的可重复性、良好的分辨率和线性度。它的结构和非接触式运行可支持其承受大的冲击和振动环境。其内部还可以设置环境温度补偿等电子设备。

• 与其他技术相比，LVIT安装成本更低。
• LVIT技术最大的限制在于其只有直流（DC）输出，但LVDT可以设计为交流（AC）或直流（DC）。

更多传感器的技术信息, 请查看以下内容

• 霍尔效应传感器与簧片传感器
• 压力传感器读数（压力传感器、压力变送器）
• 想让新能源汽车充电更安全，剩余电流传感器应该如何选？
• 红外温度传感器的常见问题
• Sensirion湿度/CO2传感器常见问题

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com

关键词: 以太网, 网络, 规格

问：以太网 PHY 的功能和选择

以太网 PHY 具有两个主要功能。

首先，PHY具有直接与诸如现场可编程门阵列（FPGA）、微控制器（MCU）或中央处理单元（CPU）之类的设备的媒体访问控制器（MAC）接口的数字域。PHY将在某种程度上具有MII，即4位宽的数据总线，在发送和接收方向上具有控制和时钟线。MII有多种形式，取决于MAC和PHY的速度，并且具有不同的引脚数。下表显示了最常见的MI，并提供了在选择过程中要考虑的利弊的总结。

界面	引脚(pin count)	速度 (Mbps)	优点	缺点
MII	RX_D[3:0], RX_CLK, RX_DV, CRS, COL TX_D[3:0], TX_CLK, TX_EN (14)	10, 100	通用引脚输出，速度低，路由简单，延迟最低	不支持1-Gbps，引脚数高
Reduced MII (RMII)	RX_D[1:0], CRS_DV, TX_D[1:0], TX_EN (6)	10, 100	Reduced pin count	确定性延迟差（由于先进先出），不支持1-Gbps
Gigabit MII (GMII)	RX_D[7:0], GRX_CLK, RX_CTRL, TX_D[7:0], GTX_CLK, TX_CTRL (20)	10, 100, 1000	1-Gbps支持，低延迟	引脚数高，通常不受支持
Reduced Gigabit MII (RGMII)	RX_D[3:0], RX_CLK, RX_CTRL, TX_D[3:0], TX_CLK, TX_CTRL (12)	10, 100, 1000	1-Gbps支持，通用引脚输出	布线困难，电磁兼容性（EMC）差
Serial Gigabit MII (SGMII)	SO_P, SO_M, SI_P, SI_M (4)	10, 100, 1000	1-Gbps支持、通用引脚输出、优异的EMC性能、易于布线	更昂贵的集成电路

表1：根据引脚数和速度支持列出的常见MI

第二，PHY具有介质相关接口（MDI），该接口通过物理介质将一个设备（同样是FPGA、MCU或CPU）连接到另一个设备。这通常被称为PHY的模拟域，因为它是连续的时变信号。

基于 MDI 为应用程序选择合适的以太网 PHY

大多数PHY的数据表清楚地显示了以下规格和功能：

• 数据速率（10 Mbps、100 Mbps、1 Gbps）。
• 接口支持（MII、RMII、GMII、RGMII、SGMII）。
• 媒介支持（BASE-T、BASE-Te、BASE-TX、BASE-T1）。

考虑到这些信息，您可以从数据速率开始看列表，并匹配最终应用所需的数据速率。接下来确定应用使用的标准。

例如，消费电子产品和大多数工业应用使用10BASE-Te、100BASE-TX和1000BASE-T，因为PC支持这些标准。如果您的应用是汽车应用，支持BASE-T1的PHY是最合适的解决方案。该规则的例外是车载诊断（OBD）端口，通常使用BASE-T或BASE-TX接口（同样）支持PC连接。

MDI	IEEE 标准 (速率)	典型应用	媒介	优点	缺点
10BASE-T/Te	IEEE802.3u (10 Mbps)	工业照明	CAT5	常见	长距离、低待机功率、低速
10BASE-T1L	IEEE802.3cg (10 Mbps)	现场变送器；开关；供暖、通风和空调控制器；自动扶梯	非屏蔽双绞线（UTP）、屏蔽双绞线	超长距离、单对双向、数据电源耦合	低速
100BASE-TX	IEEE802.3u (100 Mbps)	PLC、IP摄像头、OBD端口	CAT5	常见，匹配现场	高辐射，外部组件
100BASE-T1	IEEE802.3bu (100 Mbps)	显示集群、主机、网关、信息娱乐、航空电子通信、机器人、机器视觉	UTP, STP	低辐射、高抗扰度、单对电缆双向	不太常见（不支持PC连接），电缆长度短
1000BASE-T	IEEE802.3ab (1 Gbps)	IP摄像机、测试和测量	CAT6	1-Gbps速度	昂贵的电缆
1000BASE-T1	IEEE802.3bp (1 Gbps)	远程通信控制单元、网关、航空电子通信、机器人、机器视觉	UTP, STP	1-Gbps速度，单对双向	不太常见（不支持PC连接），电缆长度短

表2概述了常见的MDI及其常见的系统。

大多数商业和工业PHY支持多种数据速率。这些PHY包括一种称为自动协商的机制，这是PHY交换有关功能支持信息的一种方式，使其能够以尽可能高的速度连接。

更多以太网的技术信息, 请查看以下内容

• 为什么要采用以太网供电（PoE）
• 浅谈PoE 以太网供电
• 基于10BASE-T1L工业以太网的过程自动化工厂应用
• 以太网供电 802.3AF 模式A、模式B 和 4对模式（IEEE802.3af）（IEEE802.3at）
• PLC通信协议

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com

作者：Jody Muelaner,Digi-Key 北美编辑

关键词: 自动化, 方案

第四次工业革命（工业 4.0）为机器带来了更多的智能和自动化设施的效率和灵活性。这些日益复杂的系统推动了无线通信在工业环境中的应用。毕竟，工业 4.0 智能机器和模块化自动化的定义如下：

• 安全和适应性强的控制连接
• 收集并不断调整生产过程中的数值
• 用于预见性维护程序的机械状态监测
• 为实现大数据分析能力而进行联网

支持这些功能的无线技术都基于蜂窝、Wi-Fi、蓝牙和 IEEE 802.15.4 标准和协议。部分原因是，设计工程师期望来自不同供应商的组件具有兼容性——根据定义，必须通过行业标准接口而不是专有接口进行连接。事实上，互操作性只是工业 4.0 的一个方面。

纳入无线通信的单个设备通常比有线网络的成本更高。然而，这种前期成本的增加能以多种方式抵消，而且从长远来看，无线设备往往被证明是最具性价比的选择。原因是在生产区域铺设电缆的成本可能很高。规划电缆敷设路径及其连接器是一项很费力的工作。另外，电缆需要保护，需要电缆槽架或支撑件的支撑，还需要接线盒和其他附件。规划、订购和安装所有这些与电缆有关的五金件，会延长网络实施时间。

基于 Wi-Fi 的自动化标准

电气和电子工程师协会 (IEEE) 于 1997 年发布了 802.11 标准，定义了局域网 (LAN) 的无线实施标准。为了确保市场能充分执行这一标准，行业联盟 Wi-Fi Alliance很快跟进——由有意向建立测试和认证计划的无线设备公司牵头，来保持跨供应商产品的互操作性。今天，通过 IEEE 802.11 定义的 Wi-Fi 标准得到了 Wi-Fi Alliance 标准化的更多补充，使得符合各项要求的设备还具有非常可靠的兼容性。

虽然 Wi-Fi 对于监控应用和将机器连接到企业级系统相当有用，但由于在速度、延迟和连接稳定性方面的问题，使这种技术在机器控制相关的高要求工业自动化应用中的使用受到限制。这意味着今天工业应用中的 Wi-Fi 大多仅限于要求不太严格的情况。其中包括：

• 与制造执行系统 (MES) 进行数据通信的条形码扫描仪，可容忍一两秒的延迟。
• 不涉及实时控制功能的运动传感器
• 使用传感器长期进行机器状态监测，如加速度计（跟踪一段时间内的振动产生情况）以及温度、压力、湿度和气体浓度传感器，用于监测设备的效率和健康状态。

目前，让 Wi-Fi 技术适应工业控制应用已尝试过多次，但成功率有限。但是有一个协议例外，那就是在 IIoT 方面有些成功运用的工业自动化和过程自动化无线网络 (WIA-PA) 协议。这是一种来自中国的工业无线通信标准。

当然，Wi-Fi 的工作频率为 2.4 或 5 GHz，频率越高数据传输速度越快，但由于更高的频率在穿过墙壁和其他固体物体时更容易出现耗散，因此传输范围也会减小。专用标准是使用其他频段的。例如，IEEE 802.11ah 低数据 Wi-Fi (HaLowWi-Fi) 在 900MHz 左右运行——通常用于需要扩大范围和极低功耗的传感器。另一种极端情况是，IEEE 802.11ad Wi-Fi(WiGig) 的工作频率为 60 GHz 左右，可实现非常快的数据传输。

基于 IEEE 802.15.4 的无线标准

其他可选的无线协议是 IEEE 802.15.4 标准定义的低速率无线个人局域网络或 LR-WPAN。LR-WPAN 技术优先考虑低成本和低功耗，而不是速度和传输距离。根据其基本规格参数，LR-WPAN 通信的数据传输率可达 250 kb/s，传输距离可达 10 m。这种技术旨在实现低成本设备之间的通信，而无需任何其他的通信基础设施。诸如 6LoWPAN、WirelessHART 和 ZigBee 等基于 IEEE 802.15.4 标准的协议正在迅速成为首选的 IIoT 协议。

1.WirelessHART： 由 HART Communications Foundation、ABB、西门子和其他公司支持的 WirelessHART 的协议，该协议基于 802.15.4。这是一个得到良好支持的、强大的工业自动化应用标准。使用具有时间同步功能的跳频网状网络来维持网络的可靠性。相比之下，大多数基于 Wi-Fi 和蜂窝技术的无线通信协议都使用了不太稳健的星形网络拓扑结构，要求所有设备都与中央设备相连。所有通信都使用 128 位 AES 加密，且用户访问可能受到严格的控制。

由于 WirelessHART 使用网状网拓扑结构，因此数据可以在设备之间直接路由。这可以扩大网络范围，形成冗余通信路径。这样，如果其中一个路径出现故障，发送方就会自动切换到一个冗余路径。跳频还能使 WirelessHART 避免干扰问题。

2.6LoWPAN：低功耗无线个人局域网络上的 IPv6（通常称为 6LoWPAN）是一个协议，允许 IPv6 数据包在基于 IEEE 802.15.4 的网络上传输。这意味着功耗非常低的设备可以连接互联网，以使其非常适合物联网传感器和其他低功耗设备。

3.ZigBee：由 Zigbee 联盟维护并且在智能家居和楼宇自动化应用中使用最广泛，ZigBee 可能是最成熟的基于 IEEE 802.15.4 的协议。该协议让节点在大部分时间内保持休眠模式，以大幅延长电池寿命。ZigBee 通常工作在 2.4 GHz 频段，固定数据传输率为 250 kb/s。该协议可以支持各种网络拓扑结构，包括星形、树形和网状网。树状和网状网拓扑结构扩大了网络范围。

工业自动化中的低功耗蓝牙和蜂窝状物联网

低功耗蓝牙 (BLE) 是 IEEE 802.15.4 的替代协议。这种情况下，低成本和低功耗是首要任务，可以牺牲速度和传输范围。与标准蓝牙相同，该协议的工作频率为 2.4 GHz。低功耗蓝牙的最大优势在于如何得到了移动操作系统的原生支持，如 Open Handset Alliance（开放手机联盟） 的安卓系统、苹果的 iOS 系统和微软的 Windows 系统及其各种变体。此外，Logitech Corp. 等大型电子产品供应商投入了最多的研发资金，所以低功耗蓝牙仍然主要是消费类设备的无线连接选项也就不足为奇了。这与 WirelessHART 形成鲜明对比，IIoT 应用始终是后者主要关注的对象。

综上所述，在过去的几年里，有很多传感器、遥控器、锁具和手持设备采用低功耗蓝牙执行工业自动化任务。这一趋势在未来几年可能会增加。

与 BLE 和基于 IEEE 802.15.4 协议的低功耗、短距离通信相比，蜂窝技术是长距离无线通信。2G GSM 蜂窝协议大多已被在手机和物联网设备中普及的 3G 和 4G 高速蜂窝协议所取代。但问题是，蜂窝通信的电力消耗巨大，因此在工业应用中，特别是机器上使用这种连接时系统需要连接一个永久的有线连接式电源。蜂窝式 LTE 类别表明了最大的数据传输率，尽管它以更高的功耗为代价。LTE Cat-0 和 Cat-1 连接适用于物联网设备。相比之下，LTE-M 是专门为机器对机器和物联网应用而设计的低功耗蜂窝协议。

与其在手机中相对广泛的使用相比，工业级 5G 应用还没有那么成熟。这是因为消费者优先考虑下载速度（所以已经迅速采用了入门级 5G 设备），IIoT 系统工程师优先考虑低延迟和无死角全面覆盖。事实上，低延迟在工业自动化中至关重要。诚然，第一批 5G 网络已将延迟控制在 30 ms 以下，但人们正努力将延迟进一步降低到只有 1 ms。这对于要求严格的实时工业控制（不仅仅是监控）应用来说，速度已经足够快了，例如在机床中传输反馈信号。

5G 技术减少延迟的一种方式是网络切片。这种网络技术将网络的带宽划分为不同的虚拟通道，然后对其单独管理。一些通道专门用于低延迟传输，禁止大多数流量使用这种通道。然后，只有需要最高传输速率的工业控制应用才能使用这些专门保留的快速通道。

LoRA 无线协议的崛起

长距离广域网络调制 (LoRA) 是可再生能源、采矿和物流业的远程和离岸应用的低成本无线协议选择。这是一种低功耗无线技术，可以在甚至超过 10 公里的非常长的范围内通信，而且仅用一块电池就可以持续工作长达 10 年。简而言之，LoRA 是一种在免许可频段上运行的非蜂窝技术。该技术采用次千兆赫频段，如 433 MHz 和 915 MHz，以及基于线性调频扩频 (SSS) 调制的扩频调制。这使其非常适用于设置在偏远地区且只需适度数据传输速率的物联网设备。LoRA 还具有 128 位加密和认证控制功能。另一个有用的功能是利用设备之间的三边测量法进行地理定位，尤其适用于 IIoT 应用中的传感器。

LoRA 使用由 Semtech Corp. 开发的专有技术，但也有大量的开源元素。它得到了 LoRa Alliance 的支持（和设备互操作性保证）。LoRa Alliance 是一个包括 IBM、Cisco、TATA、Bosch、Swisscom 和 Semtech 在内的大型协会。

结语

用于工业自动化的无线协议比比皆是。每一种都适合特定的应用。对于要求低功耗并接受短距离传输的用途，往往受益于 ZigBee 和低功耗蓝牙连接。要求更高的工业应用需要通信的稳健性，则可能需要支持 WirelessHART 无线连接功能的设备。要求长距离传输、高数据速率的应用，则必定使用蜂窝技术。在这里，5G 有望改变无线通信。要求在很长的距离内进行数据通信并且电力消耗最少时，最好的选择通常是 LoRa 技术。

******

如有任何问题，欢迎联系得捷电子DigiKey客服团队。

中国(人民币)客服
－ 400-920-1199
－ service.sh@digikey.com
－ QQ在线实时咨询 |QQ号：4009201199

中国(美金)／ 香港客服
－ 400-882-4440
－ 8523104-0500
－ china.support@digikey.com