一、 前言
CBM252AL2A 是一款汽车级无线多功能模块,包含 WLAN 和蓝牙 5.0 功能,它提供了一个通用的平台来满足汽车
信息娱乐设备的所有无线连接需求,是汽车信息娱乐控制台的理想选择。
二、 CBM252AL2A Wi-Fi 模块原理设计要点
① CBM252AL2A 提供了 1 个 SDIO3.0 接口用于 Wi-Fi 与 CPU 之间的通信连接,支持 2.4GHz 和 5GHz 双频模式。
② CBM252AL2A 提供了 1 个 UART 和 PCM 接口,用于 Bluetooth 与 CPU 之间的通信连接,支持 BT5.0 双模式。
③ CBM252AL2A 模组功能框图
▲ 图 1 CBM252AL2A 功能框图
④ 系统平台选用的是 NXP 的i.MX8QM,SoC 端的 SDIO 连接如下
▲ 图 2 SoC 端的 SDIO 连接图
⑤ SoC 端 SDIO 模块的供电要正常,具体连接如下。
▲ 图 3 SoC 端 SDIO 模块的供电
⑥ Wi-Fi 端原理图设计,主要包含:SDIO 接口、天线、3.3V 供电、32.768KHz 等电路。
▲ 图 4 Wi-Fi 端原理图
⑦ Wi-Fi 端 SDIO 接口设计,SDIO 属于 SDIO3.0 接口,速度较快,要注意 SDIO 信号的阻抗要求,这里我们
串接 22Ω 的电阻。其中,WL_EN 是 WLAN 模块的电源使能控制信号,BT_EN 是 Bluetooth 使能控制信号。
▲ 图 5 Wi-Fi 端连接 SoC 端的 SDIO 接口
⑧ Wi-Fi 端供电电路设计,CBM252AL2A 模组的供电引脚是 Pin36 和 Pin37,供电电压范围是 3.2 ~ 4.8V,
Pin39 是 VDDIO 的供电引脚,支持 3.3V 或 1.8V,Pin7 是模块 IO 口供电电压选择接口,电阻上拉表示 IO
口的供电是 1.8V,电阻下拉表示 IO 的供电为 3.3V。电源设计要保证电流充足且纹波较小,还要增加合理
的磁珠和电容参数来改善 EMI 的干扰。
▲ 图 6 Wi-Fi 端电源电路设计
▲ 图 7 IO 口供电电路
▲ 图 8 电源相关接口连接图
⑨ Wi-Fi 端 32.768KHz 晶体电路设计,此部分电路应用于低功耗模式,用于休眠和唤醒,晶体选用的是 1.8V
有源晶体。
▲图 9 Wi-Fi 端晶体 32.768Khz 电路设计
⑩ CBM252AL2A 模块的上电先后顺序为: 32.768KHz 时钟正常后,接着 VBAT 上电,最后是 VDDIO 上电,
如下图示
▲图 10 模块上电时序图
三、 PCB 设计要点
① Wi-Fi 模组尽量靠近天线或者天线接口摆放,远离电源、时钟、DDR、LCD、Sensor、Speaker 等易
产生干扰的模块或电路。
② 天线做 50 ohm 阻抗设计且走线遵循 3W 法则。不能走直角、锐角,要走弧线。走线与模块保持在同一层,
天线连接器下面所有层都要挖空。
③ SDIO 属于 SDIO3.0 高速接口,DATA 线、CMD & CLK 线做等长走线,偏差控制在 ±100mil,阻抗要求
50 ohm。 CLK & 32.768KHz 走线全程需要做包地处理。
④ 如果使用 PCB 走线作为天线,要确保天线走线附近区域完全净空,净空区域大于 50mm²。天线本体至少
距周围的金属 1CM 以上。
⑤ 如果使用外接天线,天线馈线不可跨越 PCB 板上的信号线。
▲ 图 11 Wi-Fi 部分元器件放置
▲ 图 12 Wi-Fi 部分 PCB 走线
⑥如需进一步的技术交流讨论,请在大大通上关注我,并给我留言。
四、参考文献
①《 SCH - P19-019 Bumblebee-MB_V1.0(i.MX8QM 智能座舱)
_Recky Zhang_2020.01.09 》
②《 CBM252AL2A-CYAP-V1.0 》
③《 FLC-CBM252-DS-EN-V1.2 》
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