所有遙控器設(shè)計(jì)的最重要考慮因素之一，是最大限度地減小系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本，這受到除元件成本外許多因素的影響，包括勞動(dòng)力成本、庫(kù)存、測(cè)試和制造產(chǎn)量。到目前為止，市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的低成本RF遙控器解決方案是使用MCU和基于表面聲波(SAW)的RF發(fā)射器，如圖4所示。

圖4：基于SAW遙控發(fā)射器的簡(jiǎn)化原理圖

這種設(shè)計(jì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被廣泛接受，主要是因?yàn)槠涞统杀竞秃?jiǎn)單。SAW設(shè)備與振蕩器結(jié)構(gòu)中的晶體管Q1產(chǎn)生共振形成載波頻率，晶體管Q2提供輸出功率放大和穩(wěn)定運(yùn)行所需的隔離功能。來(lái)自MCU的數(shù)據(jù)直接應(yīng)用于SAW諧振器，形成OOK調(diào)制信號(hào)，來(lái)自MCU的GPIO6提供電壓(VCC)到基于SAW的發(fā)射器。整個(gè)解決方案使用24個(gè)外部元件，包括MCU、一個(gè)旁路電容、為MCU提供時(shí)鐘的石英晶體，帶板內(nèi)天線的PCB板和電容器。傳統(tǒng)上，這已經(jīng)成為最低分離元件成本的可靠射頻傳輸解決方案。從系統(tǒng)成本的角度來(lái)看，較多的BOM數(shù)量增加了其他成本，如勞動(dòng)力成本、庫(kù)存和測(cè)試等費(fèi)用，并降低了產(chǎn)量。

雖然基于SAW的發(fā)射器被廣泛應(yīng)用于遙控器(由于其較低的分離元件成本)，但是舊有技術(shù)有許多缺點(diǎn)。除了大量RF組件所帶來(lái)的較高系統(tǒng)成本外，基于SAW的發(fā)射器還有如下缺點(diǎn)：載波頻率精度低、單頻操作、僅支持OOK調(diào)制、性能穩(wěn)定性差、對(duì)器件容差敏感、產(chǎn)量低。

與此相反，RFM60是一款完整的SoC遙控器IC，可在27-960MHz的連續(xù)頻率范圍內(nèi)工作，并且包括最大輸出功率高達(dá)+10dBm的可編程PA，自動(dòng)天線調(diào)諧和為滿足FCC、ETSI和ARIB無(wú)線電頻率法規(guī)要求的PA邊沿速率控制。嵌入式8051 MCU為進(jìn)行快速處理而進(jìn)行了指令優(yōu)化，具有512B內(nèi)部RAM、4kB RAM，8kB OTP NVM、128b EEPORM, 12kB 函數(shù)庫(kù)ROM和硬件加速的128b AES加密邏輯。1.8-3.6V供電范圍、比超低功耗(10nA)還少的待機(jī)電流以及觸摸喚醒操作，使得RFM60成為紐扣電池應(yīng)用的理想選擇。圖5是RFM60 SoC 發(fā)射器框圖。

??圖5：RFM60框圖

圖6是一個(gè)使用RFM60的遙控器原理圖，帶有一個(gè)可選的LED燈用于按鍵操作時(shí)的指示。遙控器總的BOM(不包括可選的LED燈)包括一顆RFM60 IC、一顆旁路電容、帶板載天線和電容的PCB。RFM60不僅總BOM數(shù)量少于基于SAW的發(fā)射器(3比24)，而且RFM60也無(wú)需任何RF元件，因?yàn)樗性技稍诹诵酒瑑?nèi)部。此外，RFM60器件的自動(dòng)天線調(diào)諧功能保證了穩(wěn)定可靠的輸出功率，并且通過(guò)放寬制造工藝中的公差范圍(因?yàn)楦呔_的天線匹配不再需要)，降低了系統(tǒng)成本。

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??圖6：使用RFM60的遙控器簡(jiǎn)圖

使用RFM60設(shè)計(jì)的遙控器克服了傳統(tǒng)RF發(fā)射器所面臨的許多問(wèn)題。RFM60利用天線調(diào)諧特性消除了困難且繁瑣的RF匹配問(wèn)題，同時(shí)也降低了高成本的RF設(shè)計(jì)費(fèi)用，縮短了上市時(shí)間。

使用集成在12kB ROM中的RFM60發(fā)射器函數(shù)庫(kù)進(jìn)行遙控器軟件開(kāi)發(fā)是非常容易的。該庫(kù)包括按鍵服務(wù)、AES加密、編碼模塊、電池電壓檢測(cè)和其他有用的遙控功能，從而降低代碼大小，加速上市。

圖7：RFM60遙控器控制流程圖

圖7是遙控器應(yīng)用中RFM60控制流程圖。安裝電池或通過(guò)按鍵從待機(jī)模式喚醒后，RFM60自動(dòng)啟動(dòng)引導(dǎo)過(guò)程，它從非易失性存儲(chǔ)器中復(fù)制用戶代碼到RAM中，然后運(yùn)行用戶代碼。引導(dǎo)完成后，設(shè)備的數(shù)字部分，首先初始化(MCU、中斷、定時(shí)器、外設(shè)等)，然后模擬部分使用ROM庫(kù)中的函數(shù)進(jìn)行初始化。例如調(diào)制類型(OOK或FSK)、數(shù)據(jù)率、PA發(fā)射等級(jí)、載波頻率等都在這個(gè)階段設(shè)定。

當(dāng)初始化完成后，程序進(jìn)入主循環(huán)并監(jiān)視按鍵操作，進(jìn)行事件處理。依賴于哪一個(gè)按鍵被按下，程序決定做什么，并根據(jù)按鍵構(gòu)建適合的數(shù)據(jù)包。然后，RFM60微調(diào)頻率并發(fā)射數(shù)據(jù)包。一旦信息發(fā)射完成，RFM60完全關(guān)閉并轉(zhuǎn)入超低功耗待機(jī)狀態(tài)。在待機(jī)模式，芯片耗電少于10nA(25°C溫度下)，并能夠從任意GPIO按鍵按下中喚醒，重新開(kāi)始處理。