TWELITEは無線機能を持ったマイコンモジュールです。
センサーやスイッチ、LED等を接続した親基板に実装することで小型無線装置を作成できます。
消費電力が小さく、電池での長時間稼動が可能です。自動実装機で表面実装できるため大量生産に適しています。
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TWELITE
無線マイコンモジュール
1 - TWELITE BLUE / RED 無線マイコン
型式 TWE-L-(WX/U) / MW-R-(WX/U)
TWELITE BLUE / RED は、第1世代の TWELITE シリーズです。
1.1 - TWELITE 無線マイコン データシート
最新版
TWELITE BLUE(認証型式：TWE-001 Lite)/TWELITE RED(認証型式：TWELITE RED) は小型パッケージされたモジュールで、超低消費電力かつ高性能なマイコン、フラッシュメモリ、IEEE802.15.4 準拠の高性能無線を備えます。
電源とセンサーなどを接続し、フラッシュメモリ、EEPROM にプログラムを格納することで動作させられます。SPI、I2C、UART をサポートしており、様々なセンサーやマイコンなどと接続可能です。
日本国内での認証を取得しておりますので、すぐに製品化が可能です。
特徴
- 世界標準規格である IEEE802.15.4 に準拠
- 弊社独自のプロトコルスタック“TWELITE NET”が利用可能
- 超小型モジュール（13.97×13.97×2.5mm）
- チップ性能を最大限に引き出す基板設計により長距離でも安定した通信が可能
- 32KB の RAM、160KB/512KB のフラッシュメモリを備え高性能な通信用アプリケーションソフトウェアの動作が可能
- 待機時の電流が 0.1μ A (RAMOFF スリープ時)と非常に少ないため電池寿命を延ばすことが可能
- ４個または６個の AD コンバータ、1 個のコンパレータ、20 個の汎用入出力ポートといった豊富な I/O を内蔵しセンサー等を直接接続可能
- フラッシュメモリを内蔵しておりファームウェアの変更が可能
- 無償で入手可能な GNU および eclipse ベースの開発環境によりファームウェア開発が可能
- 強力な 128-bit AES 暗号化技術によりセキュリティを保つことが可能
- 日本国内の ARIB STD-T66 工事設計認証（技適）を取得済みであるため免許や新たな申請の必要なく使用が可能
- RoHS 対応により新環境基準に準拠
仕様
製品型番
TWELITE BLUE および、TWELITE RED は下表で示すようなバリエーションがあります。用途に合わせて最適なものを選択してください。
販売コードは都度変わる可能性があるため、最新の販売コードは弊社ホームページを参照してください。
| TWELITE 通称 | 販売コード | アンテナ端子 | 備考 |
|---|---|---|---|
| TWELITE BLUE | TWE-L-WX | ワイヤアンテナ端子タイプ | アンテナ別(リール販売のみ) |
| TWE-L-U | 同軸アンテナタイプ | アンテナ別 | |
| TWELITE RED | MW-R-WX | ワイヤアンテナ端子タイプ | アンテナ別 |
| MW-R-U | 同軸アンテナタイプ | アンテナ別 |
無線部
| TWELITEBLUE | TWELITERED | 備考 | |
|---|---|---|---|
| 通信方式 | 2.4GHzIEEE 802.15.4準拠 | 2.4GHzIEEE 802.15.4準拠 | |
| プロトコルスタック | TWELITE NET およびIEEE 802.15.4 MAC | TWELITE NET およびIEEE 802.15.4 MAC | |
| 通信速度 | 最大 250kbps | 最大 250kbps | |
| 変調方式 | O-QPSK, DSSS | O-QPSK, DSSS | |
| チャネル数 | 16 | 16 | 国によっては異なります |
| 送信出力 | 2.5dBm | 9.19dBm | 25°C, 3V |
| 受信感度 | -95dBm | -96dBm | 25°C, 3V, typ |
| 送信電流 | 15.3mA | 23.3mA | 25°C, 3V, typ 最大出力時 |
| 14.0mA | 3dBm 出力時 | ||
| 受信電流 | 17.0mA | 14.7mA | 25°C, 3V, typ |
マイコン部
- 32 ビット RISC プロセッサ
- 可変クロックにより消費電力の最適化が可能
- RAM：32kBytes
- EEPROM：4kBytes
- フラッシュメモリ：TWELITE BLUE 160kBytes/TWELITE RED 512kBytes
- ウォッチドッグタイマー、ブラウンアウト検出
- ブロック(デジタル/アナログ/RAM/無線)ごと、きめ細かい電源制御が可能
- AES 128bit 暗号回路、16bit 乱数生成機 内蔵
インターフェイス
| 数 | 備考 | |
|---|---|---|
| ADC | 4/6 | 10bit TWELITE BLUEは4ポート、TWELITE REDは6ポート |
| PWM | 4 | |
| タイマ/PWM | 1 | PWM, Δ∑など5モード。16MHz, 16bit精度 |
| パルスカウンタ | 2 | スリープ状態で稼働可能。最大100kHz, 16bit |
| UART | 2 | 16550A 互換 |
| SPIマスター/スレーブ | 1 | 3チップセレクト、最大16MHz |
| コンパレータ | 1 | |
| 2線シリアルマスター・スレーブ(I2C、SMBUS 互換) | 1 | 最大100kHzまたは400kHz、7/10bitアドレスモード |
| 汎用デジタル | 20 | 他の I/F と共用 |
- 多くは共用ピンであるため、組み合わせによっては利用できない場合があります。
認証など
| TWELITE BLUE | TWELITE RED | |
|---|---|---|
| 認証型式 | TWE-001 Lite | TWELITE RED |
| 工事設計認証番号 | 007-AB0031 | 007-AF0062 |
| FCC ID | 2AINN-L1 | - |
| IC ID | 21544-L1 | - |
| 備考 | RoHS対応 | RoHS対応 |
※1. 海外で TWELITE を使用する場合、使用できるアンテナなどの各種制限がございますので、開発初期段階で弊社までご確認お願いいたします。
※2. 使用国によっては TWELITE や製品上などに FCC ID や IC ID などの表示が必要である場合がございます。該当すると思われる場合は、弊社までお問い合わせください。
輸出時の注意点
- TWELITE に内蔵されている AES 128bit の暗号化回路が該非判定の該当品となります。輸出される際は該非判定書を発行いたしますので弊社までお問い合わせください。
- 輸出国によっては TWELITE が輸出国で電波認証が取得できていないと通関できない場合があります。輸出国ごとの規制に関してはお問い合わせください。
製品上の表示
製品には製品ロゴ、認証番号などの表示がありますが、予告なく変更される場合があります。
ブロック図
外形寸法
外形：13.97x13.97x2.5mm 重量：0.93g
TWELITE BLUE/TWELITE RED 外形 DXF データ、弊社ホームページにてダウンロード可
推奨パッド寸法
- モジュール裏面に接する受け側基板は、シルク印刷及びスルーホールが無きこと。
- マッチ棒アンテナなどのワイヤアンテナを半田接続する場合は、受け側基板に角穴を設け、モジュール裏面より半田付けをお願いします。(詳しくは 7 章参照)
- メタルマスク厚は、t=0.12～0.15mm の範囲でご使用ください。マスク及びリフロー条件により、モジュールの片側の半スルーホール箇所に半田フィレットが立たない場合があります。
アンテナ取り付け用開口
TWELITE をお客様が設計した基板に実装する場合、ワイヤアンテナ(マッチ棒アンテナ)を接続するには基板上に開口を設け裏側から半田付けを行うと効率的です。
この図面は開口の一例です。
ここでは開口を大きく取るために 29, 30, 31, 32 ピン(NC, GND, GND, GND) を未接続としています。
※ 28, 30-32 ピンの GND は接続を推奨しますが、未接続での運用も可能です。未接続であっても、無線性能の顕著な変化は観察されていません。
ピン割り当て
ピン番号
ピン割り当て
| # (※1) | IO名(※2) | 機能割り当て(※3) | 代替割り当て(※4) | 超簡単!標準アプリの機能名(※5) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | DO0 | SPICLK | PWM2(※6) | PWM2 | ||||
| 2 | DO1 | SPIMISO | PWM3(※6) | PWM3 | ||||
| 3 | DIO18 | SPIMOSI | DO1 | |||||
| 4 | DIO19 | SPISEL0 | DO2 | |||||
| 5 | VCC | VCC | VCC | |||||
| 6 | DIO4 | CTS0 | TIM0OUT | PC0 | DO3 | |||
| 7 | DIO5 | RTS0 | PWM1 | PC1 | PWM1 | |||
| 8 | DIO6 | TXD0 | PWM2 | TX | ||||
| 9 | DIO7 | RXD0 | PWM3 | RX | ||||
| 10 | DIO8 | TIM0CK_GT | PC1 | PWM4 | PWM4 | |||
| 11 | DIO9 | TIM0CAP | 32KTALIN | RXD1 | DO4 | |||
| 12 | DIO10 | TIM0OUT | 32KTALOUT | M1 | ||||
| 13 | DIO12 | PWM2 | CTS0 | DI1 | ||||
| 14 | DIO14 | SIF_CLK | TXD1 | TXD0 | SPISEL1 | SCL | ||
| 15 | DIO13 | PWM3 | RTS0 | DI2 | ||||
| 16 | DIO11 | PWM1 | TXD1 | DI3 | ||||
| 17 | DIO15 | SIF_D | RXD1 | RXD0 | SPISEL2 | SDA | ||
| 18 | DIO16 | COMP1P | SIF_CLk | DI4 | ||||
| 19 | DIO17 | COMP1M | PWM4 | SIF_D | BPS | |||
| 20 | GND | GND | ||||||
| 21 | RESETN | RESETN | RST | |||||
| 22 | ADC2 | VREF | AI3 | |||||
| 23 | ADC1 | AI1 | ||||||
| 24 | DIO0 | SPISEL1 | ADC3 | AI2 | ||||
| 25 | DIO1 | SPISEL2 | ADC4 | PC0 | AI4 | |||
| 26 | DIO2 | ADC5(※7) | TIM0CK_GT | M2 | ||||
| 27 | DIO3 | ADC6(※7) | TIM0CAP | M3 | ||||
| 28 | GND | GND | GND | |||||
| 29 | NC | RF | N/A | |||||
| 30 | GND | GND | GND | |||||
| 31 | GND | GND | GND | |||||
| 32 | GND | GND | GND |
※1. ピンの番号です。TWELITE DIPとピンの番号の数や割り当てが異なります。ピンを特定するには通常IO名を用います。
※2. ピンの定義名です。この定義名は半導体データシートやTWELITEのアプリの開発などで利用され、弊社技術サポートでも原則としてピンについては、IO名を用いてご案内いたします。
※3. 各ピンは、単純な入力出力やアナログ入力として利用できますが、APIを通じて初期化することでそれ以外の機能を割り当てることができます。本表では代表的な機能を列挙します。
※4. APIを通じて初期化することで代替割り当てのピンに機能を移動することができます。本表では代替割り当てしたときの代表的な機能を列挙します。
※5. 超簡単!標準アプリ(App_Twelite)で使用されるアプリ特有のピン名称です。IO名と似ていますが混乱しないようにしてください。
※6. PWM2,3 は DIO6,7 または DIO12,13 の割り当てを解放し DO0,1 に割り当て可能です。
※7. ADC5,6はTWELITE REDのみ使用可能です。
機能紹介
| 信号名 | 機能 |
|---|---|
| PC | パルスカウンタ |
| SPICLK | SPIマスタークロック |
| SPISEL | SPIセレクト出力 |
| SPIMISO | SPIマスター入力 |
| SPIMOSI | SPIマスター出力 |
| TIM0CK_GT | タイマクロック,ゲート入力 |
| TIM0CAP | タイマキャプチャ入力 |
| TIM0OUT | タイマPWM出力 |
| 32KTALIN | クリスタル入力 |
| 32KTALOUT | クリスタル出力 |
| VREF | 基準電圧 |
| COMP1M | コンパレータ+入力 |
| COMP1P | コンパレータ-入力 |
| SIF_D | 2線シリアルデータ |
| SIF_CLK | 2線シリアルクロック |
| RXD | UART RX |
| TXD | UART TX |
| RTS | UART RTS |
| CTS | UART CTS |
| PWM | パルス幅変調出力 |
特殊ピンの取り扱い
DO0 (機能名：SPICLK)
本ピンは出力として利用されるピンです。
外部からの電圧印加を行う
と（ある程度の出力インピーダンスがあったとしても）、TWEモジュールがプログラムモードに遷移しないといった現象が報告されています。
LEDやトランジスタなどの接続では、始動時やスリープ回復時に中間的な状態となり、正常動作しない場合があります。常に Vcc 側にプルアップされるような外部回路構成を推奨します。
DO1 (機能名：SPIMISO)
本ピンは出力ピンとして利用されることが多いピンですが、モジュール電源投入やリセット時に入力ピンとして振る舞い、その時 Lo 側の電圧判定をされた場合、モジュールがプログラムモードとして起動します。本ピンの 始動時の電圧 に気をつけてください。
DIO0 (機能名：ADC3)、DIO1 (機能名：ADC4)
これらのピンはアナログ入力と共用されています。ファームウェア上で注意点としては、 AD読み出し時に内部プルアップを無効 にしておく必要があります。
ADC2
ADC2は基準電圧の入力用として利用できます。利用にはソフトウェア上の実装が必要になります。なお、 基準電圧を出力するピンはありません。
GND
SMD 版 28, 30-32 ピンの GND は接続を推奨しますが、未接続での運用も可能です。未接続であっても、無線性能の顕著な変化は観察されていません。
絶対最大定格
| Min | Max | ||
|---|---|---|---|
| 電源(VCC) | -0.3 | 3.6 | V |
| アナログIO(VREF/ADC) | -0.3 | VCC+0.3 | V |
| デジタルIO | -0.3 | VCC+0.3 | V |
特性
推奨動作条件
| 記号 | 条件 | min | typ | max | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 電源供給電圧 | VCC | 2.0 | 3.0 | 3.6 | V | |||
| 始動電圧 | Vboot | 2.05 | V | |||||
| 動作温度 | TOPR | 結露なきこと | TWELITE BLUE | -40 | 25 | 105(※1) 90(※2) | °C | |
| TWELITE RED | -30 | 25 | 90 | |||||
| 動作湿度 | HOPR | 結露なきこと | 85 | %RH |
※数値は半導体データシートに基づく。
※1 TWE-L-WX/W0/W7の最大動作温度
※2 TWE-L-Uの最大動作温度
DC特性
| 記号 | 条件 | min | typ | max | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 消費電流 | ICC | スリープ(RAMOFF タイマなし) | TWELITE BLUE | 0.1 | uA | ||
| TWELITE RED | 0.1 | uA | |||||
| スリープ(タイマ) | TWELITE BLUE | 1.5 | uA | ||||
| TWELITE RED | 1.5 | uA | |||||
| Tx (CPU doze) | TWELITE BLUE | 15.3 | mA | ||||
| TWELITE RED | 23.3 | mA | |||||
| TWELITE RED(3dBm出力時) | 14.0 | mA | |||||
| Rx (CPU doze) | TWELITE BLUE | 17.0 | mA | ||||
| TWELITE RED | 14.7 | mA | |||||
| 送信出力 | Pout | TWELITE BLUE | +0.5 | 2.5 | dBm | ||
| TWELITE RED | 9.14 | dBm | |||||
| 受信感度 | TWELITE BLUE | -95 | dBm | ||||
| TWELITE RED | -96 | dBm |
※数値は半導体データシートに基づく。
I/O特性
| 記号 | 条件 | min | typ | max | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| DIO内部プルアップ | 40 | 50 | 60 | kΩ | ||
| DIO Hi入力 | VIH | VCCx0.7 | VCC | V | ||
| DIO Lo入力 | VIL | -0.3 | VCCx0.27 | V | ||
| DIO入力ヒステリシス | 200 | 310 | 400 | mV | ||
| DIO Hi 出力 | VOH | TWELITE BLUE | VCCx0.8 | VCC | V | |
| TWELITE RED | VCC-0.4 | |||||
| DIO Lo出力 | VOL | 0 | 0.4 | V | ||
| DIO負荷、吸込電流 | IOL | VCC 2.7～3.6V | 4 | mA | ||
| VCC 2.2～2.7V | 3 | mA | ||||
| VCC 2.0～2.2V | 2.5 | mA |
※数値は半導体データシートに基づく。
ADC特性
| 記号 | 条件 | min | typ | max | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| リファレンス電圧 | VREF | 1.198 | 1.235 | 1.260 | V | |
| ADC 解像度 | 10 | Bits | ||||
| ADC 積分非直線性 | ±1.6, ±1.8 | LSB | ||||
| ADC 微分非直線性 | -0.5 | 0.5 | LSB | |||
| ADC オフセット誤差 | 0～VREF | -10 | mV | |||
| 0～2VREF | -20 | |||||
| ADC ゲイン誤差 | TWELITE BULE0～VREF | +10 | mV | |||
| TWELITE BULE0～2VREF | +20 | |||||
| TWELITE RED0～VREF | -10 | |||||
| TWELITE RED0～2VREF | -20 | |||||
| ADC クロック | 0.25,0.5, 1.0 | MHz | ||||
| ADC 入力レンジ | 0.04 | VREF2xVREF | V |
※数値は半導体データシートに基づく。
リール仕様
テーピング寸法
リール寸法
モジュール最大包装数量
| リール/内箱 | 個数/リール | 外箱 | 個数 |
|---|---|---|---|
| 1 | 1000 | 1 | 1000 |
リフロー条件
推奨リフロープロファイル Recommended Soldering Condition
リフロープロファイル
| 予備加熱 | 本加熱 | ピーク温度 | リフロー回数 |
|---|---|---|---|
| 150 | 220°C/30~45sec | 245°C | 1回 |
- 温度条件は上図の推奨リフロー温度プロファイルの範囲内で、1回とします。
- はんだ付けは、リフロー半田を原則とします。
- 上記プロファイルにて、実装評価で問題ないことを確認しておりますが、貴社実装条件で実装性を確認して頂きますようお願いいたします。
ボード実装注意点
- 弊社推奨リフロー条件で本製品のリフロー回数は1 回とします。リフロー時には製品内部の半田が再溶融致しますので、ご注意ください。原則、はんだ付けはリフロー半田とさせて戴きます。
- 本製品は自然の環境に放置することにより吸湿します。開封後72 時間以内にリフロー実装を行ってください。
- 上記の湿度以下で保管する場合は、十分に静電気対策を取ってください。
- 開封後72 時間以上経過した場合は下記条件にてベーク処理を行った上でご使用ください。
- リールでのベーキングは不可、トレイ等に移し替えてベーキングを行ってください。
- ベーク条件は90°C、48時間、1回までとします。
- 同一梱包内でLOT No.が混成する場合がありますので、予めご了承ください。
- 本製品に実装されている部品の半田付け部について、半田フィレットの有無は問わないものとします。
- 本製品はガラスエポキシ基板に実装されることを想定しております。ガラスエポキシ以外の材料（例えばセラミック等）の基板に本製品を実装する場合は、十分に評価した上でご使用ください。
- 本製品内部に実装されている部品仕様上、大変静電気に弱い部品となっております。静電気対策を十分行った上でご使用ください。
- シールドケースに応力が加わった場合、外れる可能性がありますので、十分に注意してください。
- 手半田付けにつきましては、以下条件でお願い致します。350°C以下 3秒以内（パッケージ表面温度は150°C以内）
使用上の注意
工場出荷時のアプリ
超簡単！標準アプリのファームウェアがTWELITEに書き込まれた状態で工場出荷されておりますが(本データシート発行時点)、このファームウェアはTWELITE製造時の工程検査を目的として書き込まれております。TWELITEに書かれているファームウェアバージョンなどの情報はお客様のご要望があってもお知らせ致しかねます。また将来、TWELITEに書き込み済みファームウェアの有無や書き込まれたファームウェアの種類等は告知なく変更する場合があります。お客さまの製造工程でTWELITEに必要なアプリを書き込んだうえでの利用をお願いします。
保管
高温・高湿を避けて保管のこと、製品は納入後６ヶ月以内で、ご使用ください。
一般事項
当社製品のご使用にあたりましては、実際に貴社使用環境にて、評価、確認を必ず行ってください。
高信頼性を必要とされる用途、人命に関わる用途などに、ご使用になる場合は事前に、購入先にお問い合わせください。
改訂履歴
| バージョン | 改定日時 | 改定内容 |
|---|---|---|
| 4.0.2 | 2024/11/12 | 消費電流の単位の誤記を修正 |
| 4.0.1 | 2024/07/12 | 販売コードの変更を適用、変更に伴いアンテナ欄を削除 |
| 4.0.0 | 2024/02/27 | 新サイトへ移行 |
| 3.0.4 | 2019/1/31 | 14章に“工場出荷時のアプリ”の項目を追加 |
| 3.0.3 | 2018/11/05 | 8章の節番号の誤記を修正。 |
| 3.0.2 | 2018/3/7 | ピン割り当て表の超簡単!TWELITEアプリの機能名の誤記を修正 |
| 3.0.1 | 2017/9/1 | TWELITE REDのスリープ時の電流値の修正 |
| 3.0.0 | 2017/8/1 | 初期バージョン |
2 - TWELITE（GOLD シリーズ）
型式 MW-G-(W/U), MW-G-DIP-(P/U)
TWELITE 無線モジュール（GOLD シリーズ）は、第2世代の TWELITE です。
2.1 - TWELITE（GOLD シリーズ）
最新版
はじめに
TWELITE® は、小型で省電力かつ高性能な無線モジュールです。
Arm®Cortex®-M4 コアを搭載し、IEEE802.15.4 準拠の中距離無線通信や ISO/IEC 14443 準拠の近距離無線通信に対応。
日本国内の電波認証を取得しているため、無線システムをすばやく製品化できます。
特徴
- 超小型の本体パッケージ（13.97mm × 13.97mm × 2.5mm）
- 世界標準規格 IEEE802.15.4 に準拠した中距離無線通信
- チップ性能を最大限に引き出し、長距離でも安定した通信を実現する基板設計
- 当社独自のシンプルなプロトコルスタック “TWELITE NET”
- ISO/IEC 14443 に準拠した NFC リーダーとの近距離無線通信
- 世界で広く使われている Arm Cortex-M4 アーキテクチャを採用
- 待機時の電流が 最小 350nA と優れた省電力性能でシステムの電池寿命に貢献
- 152KB の SRAM、640KB のフラッシュメモリを備え高度な通信アプリケーションソフトウェアに対応
- あらゆるセンサをつなぐ 6ch 12bit ADC と22の汎用デジタル IO ポートを搭載
- LEDやアクチュエータの動作に応用できる 10ch の PWM 出力
- 新たに搭載した 32bit の リアルタイムクロック
- 無償で入手できる GNU Arm Embedded Toolchain ベースのファームウェア開発環境
- 強力な 128bit / 192bit / 256bit の AES 暗号化技術
- 日本国内の ARIB STD-T66 工事設計認証（技適）を取得済み
TWELITE NETでは、上記の半導体機能に対応しないものもあります。
製品型番
TWELITE 無線モジュール（GOLD シリーズ）には、下記のバリエーションがあります。用途に合わせて選択してください。
| 品名 | 型番 | アンテナ端子 | 備考 |
|---|---|---|---|
| TWELITE | MW-G-W | ワイヤアンテナ端子（スルーホール） | アンテナ別売 |
| MW-G-U | 同軸アンテナ端子（U.FL/IPEX） | アンテナ別売 | |
| TWELITE DIP | MW-G-DIP-P | 基板アンテナ | |
| MW-G-DIP-U | 同軸アンテナ端子（U.FL/IPEX） | アンテナ別売本体は MW-G-W |
MW-G-W 外観
MW-G-U 外観
MW-G-DIP-P 外観
MW-G-DIP-U 外観
以降の文書では、MW-G-W/U に関連する箇所に SMD を、MW-G-DIP-P/U に関連する箇所に DIP を、すべてに関連する箇所に ALL を記載します。
機能
ALL- 32bit Arm Cortex-M4 プロセッサ
- 動作クロック：32MHz（12MHzから48MHzの可変クロックで消費電力を最適化できます）
- SRAM：152KB
- フラッシュメモリ：640KB
- EEPROM：2KB（内蔵NFCチップに搭載）
- ウォッチドッグタイマ、ブラウンアウト検出
- ブロック（デジタル/アナログ/SRAM/無線）ごとの電源制御
- 128bit/192bit/256bit AES 暗号回路
- 6x ADC (12bit)
- 10x PWM
- 2x タイマ (32bit)
- 1x コンパレータ
- 2x UART
- 2x SPI（3チップセレクト）
- 2x I2C
- 22x デジタルIO
- 1x Quad SPI
- 1x RTC (32bit)
入出力ピンの多くは共用ピンであるため、組み合わせによっては利用できない場合があります。
TWELITE（GOLDシリーズ）のブロック図
2.4GHz 無線
ALL| 項目 | TWELITE （GOLD シリーズ） | 備考 |
|---|---|---|
| 通信方式 | 2.4GHz IEEE 802.15.4 | |
| プロトコル | TWELITE NET および IEEE 802.15.4 MAC | |
| 通信速度 | 250kbps | |
| 変調方式 | O-QPSK, DSSS | |
| チャネル数 | 16 | 使用する国によって異なります |
| 最大送信出力 | 9.14dBm | 25°C, 3V, typ |
| 受信感度 | -99.7dBm | 25°C, 3V, typ |
アンテナ
ALL接続できるアンテナの一覧は、当社製品情報 を参照してください。
SMDプリント基板のパターン上に実装できる基板アンテナ（MW-A-P1934）もございます。
TWELITE 用ではないアンテナを使用するには、新たに電波認証を取得しなくてはななりません。
認証
ALL| TWELITE（GOLD シリーズ） | |
|---|---|
| 認証型式 | TWELITE GOLD |
| 工事設計認証番号 | 007-AL0022 |
海外で TWELITE を使用する場合は使用できるアンテナなどの各種制限がございます。
開発の初期段階で当社へお問い合わせください。
NFC タグ
ALL| 項目 | TWELITE（GOLD シリーズ） | 備考 |
|---|---|---|
| 通信方式 | ISO/IEC 14443 Type A | |
| プロトコル | NFC Forum Type 2 Tag | NXP® NTAG® |
| 通信速度 | 106kbps | |
| SRAM | 64bytes | |
| EEPROM | 2KB | |
| 書込速度 | 4.8ms | 4bytes, EEPROM |
| 0.8ms | 4bytes, SRAM | |
| 6.1ms | 64bytes, SRAM（FAST_WRITE） | |
| 最大通信距離 | 100mm | アンテナ等による |
開発環境
ALLTWELITE STAGE SDK
TWELITE STAGE SDK は、当社が提供する TWELITE シリーズ専用のファームウェア開発環境です。同梱のアプリケーション TWELITE STAGE APP(アプリ) を使用することで、ビルドおよび書き込みのほか、既存のファームウェアの動作確認や設定変更ができます。
使用方法については、TWELITE STAGE SDK 同梱の資料をご覧ください。
ウェブサイト上の資料は、より新しいTWELITE STAGE SDKやアプリケーションの内容を反映する場合があり、利用する TWELITE STAGE SDK での仕様など内容が異なる場合があります。
TWELITE STAGE SDK の構成は以下となっています。
TWELITE STAGE APP(アプリ)（ビルドのためのフロントエンド、コマンドラインツールによる
makeによるビルドを実行し、ファームウェアの書き込みを行います）MWSTAGE/以下で、MWSDK(※1),Toolsを除くすべて。ツールチェイン（コンパイラなどのユーティリティやコマンドラインツール）
MWSTAGE/Toolsフォルダ以下MWSDK ライブラリ（ビルドに使用するライブラリ）
MWSTAGE/MWSDK(※1)以下
- ※1
MWSDKフォルダは最新のライブラリ意外に、旧バージョンのライブラリを格納する場合があります。その場合はMWSDK20XX_YYといった当時のバージョン名をフォルダ名にします。 - 実行形式（バイナリ）生成に直接影響するのは、ツールチェイン中の
gccと、MWSDKライブラリのバージョンです。
TWELITE STAGE SDKの配布について
TWELITE GOLD 向けの TWELITE STAGE SDK の配布は、当社サポートより行います。
現在配布している主なバージョンを記載します。
MWSTAGE2024_07G2024/7月配布- STAGEアプリ
2.4.1 - ツールチェイン
gcc 12.2.1 20221205 - MWSDK ライブラリ
MWSDK2024_07G
- STAGEアプリ
TWELITE GOLD 特有の開発情報について
MWSDKフォルダ以下.../MWSDK/TWENET/current/index.htmlにビルド方法やAPIについての記述しております。
MCUXpresso について
MCUXpresso は、TWELITE（GOLDシリーズ）に搭載の半導体 JN5189 を製造する NXP Semiconductors N.V. が提供するファームウェア開発環境です。ビルドおよび書き込みに加えて、MCU-Link を使用したデバッグができます。
半導体メーカが提供するツールについては、当社によるサポートを行いません。
ソフトウェア使用許諾について
モノワイヤレス株式会社が提供するソフトウェアに関するソフトウェア使用許諾は、TWELITE STAGE SDK を用いファームウェアを開発を行う際は、TWELITE STAGE SDK⇒MWSDKライブラリ LICENSE フォルダにあるライセンス記述を一次情報として参照してください。またライセンス記述には英語版がありますが、解釈等に対立がある場合は日本語版を優先します。
MW-SLA-1J・・・モノワイヤレスソフトウェア使用許諾契約（商用利用を想定したライセンス記述）MW-OSSLA-1J・・・ モノワイヤレスオープンソースソフトウェア使用許諾契約（非商用利用も念頭に置いたライセンス記述）MW-SLA-1E1,MW-OSSLA-1E・・・上記、英語版
- ソースコード中のライセンス記述を参照の上、適用されるライセンスについて把握してください。
- モノワイヤレス株式会社が作成したソースコードには原則として
MW-SLAまたはMW-OSSLAが適用されます。
- モノワイヤレス株式会社が作成したソースコードには原則として
- ツールなどのライセンスについては、ツールのTWELITE STAGE SDKの配布ディレクトリ等を参照してください。
- TWELITE STAGE APP(アプリ) のラインセンスは、TWELITE STAGE SDK配布ディレクトリ中の
MWSTAGE/TWELITE_Stage/LICENSE以下を参照してください。
- TWELITE STAGE APP(アプリ) のラインセンスは、TWELITE STAGE SDK配布ディレクトリ中の
ピン割り当て
ピン番号
SMDピン番号の割り振り
ピン番号の割り振り（DIP）
各ピンの機能
ALL代表的な機能を下表に示します。
| 名称 | 機能 |
|---|---|
| PIO | ペリフェラル入出力 |
| PWM | パルス幅変調出力 |
| TXD | UART データ送信 |
| RXD | UART データ受信 |
| RTS | UART データ送信リクエスト出力 |
| CTS | UART データ送信リクエスト入力 |
| SCL | I2C シリアルクロック |
| SDA | I2C シリアルデータ |
| SCK | SPI シリアルクロック |
| MOSI | SPI コントローラ出力（PICO） |
| MISO | SPI コントローラ入力（POCI） |
| SSELN | SPI ペリフェラル選択（CS） |
| 名称 | 機能 |
|---|---|
| IO | Quad SPI シリアルデータ |
| CSN | Quad SPI チップ選択 |
| CLK | Quad SPI シリアルクロック |
| MAT | タイマ出力 |
| CAP | タイマ入力 |
| OUT | コンパレータ出力 |
| ACP | コンパレータ+入力 |
| ACM | コンパレータ-入力 |
| SWDIO | SWD シリアルデータ |
| SWO | SWD トレースポート |
| SWCLK | SWD シリアルクロック |
| ISPENT | ISP エントリ |
| ISPSEL | ISP モード選択 |
代表的な機能の割り当てを下表に示します。
| SMD#※1 | DIP# (14P)※1 | IO※2 | PWM※3 | ADC※3 | UART※3 | I2C※3 | SPI※3 | QuadSPI※3 | タイマ(CT32)※3 | コンパレータ※3 | SWDISP※3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 6 | PIO0 | PWM0 | TXD1 | SCK1 | ||||||
| 2 | 7(PRG) | PIO5 | RTS0 | SSELN0MISO1SSELN1(2) | ISPENT | ||||||
| 3 | 5 | PIO2 | PWM2 | RXD0 | SCK0MOSI1 | ||||||
| 4 | 8 | PIO3 | PWM3 | TXD0 | MISO0SSELN1(0) | ||||||
| 5 | 28(VCC) | VCC | |||||||||
| 6 | 9 | PIO7 | PWM7 | CTS0RXD1 | SDA1 | MISO0 | CT32B1MAT1 | ||||
| 7 | 4 | PIO6 | PWM6 | RTS0TXD1 | SCL1 | SCK0 | CT32B1MAT0 | ||||
| 8 | 10(TXD) | PIO8 | PWM8 | TXD0 | MOSI0 | CT32B0MAT0 | OUT | ||||
| 9 | 3(RXD) | PIO9 | PWM9 | RXD0 | SSELN0 | CT32B1CAP1 | |||||
| 10 | 11(A) | PIO14 | PWM1 | ADC0 | SSELN1(1) | CT32B0CAP1 | SWO | ||||
| 11 | 12 | PIO12 | PWM0 | SCL1 | MOSI0 | OUT | SWCLK | ||||
| 12 | 13 | PIO4 | PWM4 | CTS0 | MOSI0SSELN1(1) | ISPSEL | |||||
| 13 | 15(SET) | PIO13 | PWM2 | SDA1 | MOSI0 | SWDIO | |||||
| 14 | 2 | PIO10 | TXD1 | SCL0 | SCK0 | CT32B0CAP0 | |||||
| 15 | 16 | PIO1 | PWM1 | RXD1 | MISO1 | ||||||
| 16 | 17 | PIO0 | PWM0 | TXD1 | SCK1 | ||||||
| 17 | 19 | PIO11 | RXD1 | SDA0 | MISO0 | CT32B1CAP0 | |||||
| 18 | 18 | PIO20 | PWM8 | TXD1 | IO2 | ACP | |||||
| 19 | 20 | PIO21 | PWM9 | IO1 | ACM | SWO | |||||
| 20 | 1,14 | GND | |||||||||
| 21 | 21(RST) | RSTN | |||||||||
| 22 | 24(A) | PIO14 | PWM1 | ADC0 | SSELN1(1) | CT32B0CAP1 | SWO | ||||
| 23 | 22(B) | PIO15 | PWM3 | ADC1 | SCL0 | SCK1 | OUT | ||||
| 24 | 23(C) | PIO16 | PWM5 | ADC2 | SDA0 | SSELN1(0) | CSN | ||||
| 25 | 25(D) | PIO17 | PWM6 | ADC3 | MOSI1 | IO3 | SWO | ||||
| 26 | 26(E) | PIO18 | PWM7 | ADC4 | TXD0 | MISO1 | CLK | CT32B0MAT1 | |||
| 27 | 27 | PIO19 | PWM4 | ADC5 | RXD0RXD1 | IO0 | |||||
| 28 | 1,14(GND) | GND | |||||||||
| 29 | N/A(ANT R) | LA | |||||||||
| 30 | 1,14GND | GND | |||||||||
| 31 | N/A(ANT L) | LB | |||||||||
| 32 | 1,14GND | GND |
※1. ピンの番号です。TWELITE と TWELITE DIP ではピンの番号の数や割り当てが異なります。ピンを特定するには、通常IO名を用います。
※2. ピンのIO名です。この定義名は半導体データシートやTWELITEのアプリの開発で利用されます。当社技術サポートにおいても、原則としてピンはIO名を用いてご案内いたします。
※3. この表では代表的な機能を列挙しています。また、TWENETライブラリでサポートする機能は一部に限られます。
TWELITE BLUE/RED シリーズとの互換性に配慮して、以下のピンは相互に接続されています。
- PIO0：SMD#1 および SMD#16
- PIO14：SMD#10 および SMD#22
ADCピンはPIOピンと共用のため、アナログ電圧値を読み出すには内部プルアップを無効にしておく必要があります。
SMD#28, 30, 32 ピンの GND はすべて接続することを推奨しますが、未接続で運用することもできます。
これらのピンが未接続であっても、無線性能の顕著な変化は観察されていません。
電気的特性
ALL絶対最大定格
| Min | Max | ||
|---|---|---|---|
| 電源 | -0.3 | 3.96 | V |
| リセット | -0.3 | 3.96 | V |
| デジタルIO | -0.3 | 3.96 | V |
| ADC | -0.3 | 3.96 | V |
| NFC (LA/LB) | -0.3 | 4.6 | V |
※数値は半導体データシートに基づく。
推奨動作条件
| 記号 | 条件 | Min | Max | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 電源供給電圧 | VCC | 1.9 | 3.6 | V | |
| 動作温度 | TJ | 結露なきことMW-G-W | -40 | 105 | °C |
| 結露なきことMW-G-U | -40 | 90 | °C |
※数値は半導体データシートに基づく。
DC特性
| 記号 | 条件 | Min | Typ | Max | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 消費電流 | ICC | スリープ、SRAM非保持、タイマなし | 350 | nA | ||
| スリープ、SRAM非保持、タイマあり | 800 | nA | ||||
| スリープ、SRAM保持（4KB）、タイマあり | 1025 | nA | ||||
| スリープ、SRAM保持（8KB）、タイマあり | 1120 | nA | ||||
| アクティブ、TX (10dBm) | 20.28 | mA | ||||
| アクティブ、TX (3dBm) | 9.44 | mA | ||||
| アクティブ、TX (0dBm) | 7.36 | mA | ||||
| アクティブ、RX | 4.3 | mA |
※数値は半導体データシートに基づく。
I/O特性
| 記号 | 条件 | Min | Typ | Max | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| PIO内部プルアップ | Rpu(int)(PIO) | 40 | 50 | 60 | kΩ | |
| RSTN内部プルアップ | Rpu(int)(RSTN) | 40 | 50 | 60 | kΩ | |
| PIO内部プルダウン | Rpdn(int)(PIO) | 40 | 50 | 60 | kΩ | |
| IO Hi入力 | VIH | 0.7 * VCC | VCC | V | ||
| IO Lo入力 | VIL | -0.3 | 0.27 * VCC | V | ||
| IO Hi出力 | VOH | PIO0-9,12-16負荷2mA (VCC=3.6V) | 3.3 | VCC | V | |
| PIO0-9,12-16負荷2mA (VCC=3.0V) | 2.65 | VCC | V | |||
| PIO0-9,12-16負荷2mA (VCC=2.4V) | 2 | VCC | V | |||
| PIO0-9,12-16負荷2mA (VCC=1.9V) | 1.4 | VCC | V | |||
| PIO17-21負荷5mA (VCC=3.6V) | 3.2 | VCC | V | |||
| PIO17-21負荷5mA (VCC=3.0V) | 2.6 | VCC | V | |||
| PIO17-21負荷5mA (VCC=2.4V) | 2.05 | VCC | V | |||
| PIO17-21負荷5mA (VCC=1.9V) | 1.35 | VCC | V | |||
| PIO10,11負荷2mA (VCC=3.6V) | 3.3 | VCC | V | |||
| PIO10,11負荷2mA (VCC=3.0V) | 2.66 | VCC | V | |||
| PIO10,11負荷2mA (VCC=2.4V) | 2.1 | VCC | V | |||
| PIO10,11負荷2mA (VCC=1.9V) | 1.15 | VCC | V | |||
| IO Lo出力 | VOL | 0 | 0.4 | V |
※数値は半導体データシートに基づく。
ADC特性
| 記号 | 条件 | Min | Typ | Max | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 入力電圧 | Vi | 0 | VCC | V | ||
| フルスケールレンジ | FSR | キャリブレーション後 | 3.56 | 3.6 | 3.62 | V |
| 解像度 | 12 | bits | ||||
| 消費電流 | IADCx | x=05 | 100 | uA | ||
| 積分非直線性 | INL | 1.1 | LSB | |||
| 微分非直線性 | DNL | 0.85 | LSB | |||
| オフセット誤差 | EO | キャリブレーション後 | -4.5 | 4.5 | mV | |
| ゲイン誤差 | EG | キャリブレーション後 | -40 | 0 | 20 | mV |
| サンプリング周波数 | fs | シングルチャネル | 78.4 | 100 | 190 | ksps |
※数値は半導体データシートに基づく。
機械的特性
外形寸法
SMD外形図
- 外形：13.97mm x 13.97 mm x 2.5mm
- 重量：0.84g（MW-G-W）0.86g（MW-G-U）
TWELITE BLUE / RED / GOLD シリーズ（SMD）の外形 DXF データは当社ホームページからダウンロードできます。
外形図（基板アンテナ）
外形図（U.FL）
- 外形：44.7mm x 18.3 mm x 8.1mm
- 重量：3.81g（MW-G-DIP-P）3.83g（MW-G-DIP-U）
推奨パッド寸法
SMD- モジュール裏面に接する受け側基板には、シルク印刷やスルーホールを配置しないでください。
- マッチ棒アンテナなどのワイヤアンテナを接続する場合は、受け側基板に角穴を設けて、モジュール裏面よりはんだ付けしてください。（アンテナ取り付け用開口を参照）
- メタルマスク厚は、t = 0.12～0.15mm の範囲でご使用ください。メタルマスクおよびリフロー条件により、モジュールの片側の半スルーホール箇所にはんだフィレットが立たない場合があります。
環境規制
- RoHS（10物質）に対応
シールド缶
シールド缶は、対角の2点にはんだ付けを施しております。
シールド缶の上部へはんだが薄くメッキ状に広がっていることがありますが、機能に問題はありません。あらかじめご了承ください。
アンテナ取り付け用開口
SMDTWELITE を任意の基板に実装する際にマッチ棒アンテナなどのワイヤアンテナを接続するには、基板上に開口を設けて裏側からはんだ付けを行ってください。
下図は開口の一例です。
ここでは開口を広く取るために 29, 30, 31, 32 ピン(LA, GND, LB, GND) を未接続としています。
リフロー条件
SMDはんだ付けは、リフローはんだを原則とします。
推奨リフロープロファイル Recommended Soldering Condition
リフロープロファイル
| 予備加熱 | 本加熱 | ピーク温度 | リフロー回数 |
|---|---|---|---|
| 150 | 220°C/30-45sec | 245°C | 1 |
実装評価で上記プロファイルに問題がないことを確認しておりますが、お客さまの実装条件で改めて確認していただきますようお願いいたします。
ご注文について
販売コード
ALL| 品名 | 販売コード | 販売形態 | 梱包形態 | MOQ | SPQ |
|---|---|---|---|---|---|
| TWELITE | MW-G-W | リテール | 個包装 | 1 | 1 |
| MW-G-W-BULK | ホールセール | カットテープ／トレー | 100 | 100 | |
| MW-G-W-REEL | ホールセール | リール | 1000 | 1000 | |
| MW-G-U | リテール | 個包装 | 1 | 1 | |
| MW-G-U-BULK | ホールセール | カットテープ／トレー | 100 | 100 | |
| MW-G-U-REEL | ホールセール | リール | 1000 | 1000 | |
| TWELITE DIP | MW-G-DIP-P | リテール | 個包装 | 1 | 1 |
| MW-G-DIP-P-BULK | ホールセール | トレー | 100 | 100 | |
| MW-G-DIP-U | リテール | 個包装 | 1 | 1 | |
| MW-G-DIP-U-BULK | ホールセール | トレー | 100 | 100 |
販売コードは変更する可能性があります。最新の販売コードは当社ホームページを参照してください。
梱包
SMDテーピング寸法
リール寸法
注意事項
実装上の注意
SMD- 当社推奨リフロー条件で本製品のリフロー回数は1回とします。リフロー時には製品内部のはんだが再溶融致しますので、ご注意ください。
- 本製品は自然の環境に放置することにより吸湿します。開封後72時間以内にリフロー実装を行ってください。
- 十分に静電気対策を取ってください。
- 開封後72時間以上経過した場合は、下記条件にてベーク処理を行った上でご使用ください。
- リールでのベーキングは不可、トレイ等に移し替えてベーキングを行ってください。
- ベーク条件は90°C、48時間、1回までとします。
- 同一梱包内でLOT No.が混成する場合がありますので、あらかじめご了承ください。
- 本製品に実装されている部品のはんだ付け部について、はんだフィレットの有無は問わないものとします。
- 本製品はガラスエポキシ基板に実装することを想定しております。ガラスエポキシ以外の材料（セラミック等）の基板に本製品を実装する場合は、十分に評価した上でご使用ください。
- 本製品内部に実装されている部品の仕様上、大変静電気に弱い部品となっております。静電気対策を十分行った上でご使用ください。
- シールドケースに応力が加わった場合、外れる可能性がありますので、十分に注意してください。
- 手はんだ付けにつきましては、次の条件でお願いいたします。350°C以下、3秒以内（パッケージ表面温度は150°C以内）。
輸出に関する規制
ALLTWELITE は AES 暗号化回路を搭載しており、当社は該非判定の該当品として判断しています。該当判定としたパラメータシートの発行を希望される場合は、当社へお問い合わせください。
海外では、電波認証の取得が必要とされる場合がございます。早い段階で当社へご相談ください。
製品上の表示
ALL製品に表示している製品ロゴや認証番号などの表示は、予告なく変更する場合がございます。
工場出荷時のファームウェア
ALLTWELITE ファームウェアの書き込みは TWELITE の製造工程における製品検査（シリアル番号・MACアドレス等のチップ内書き込み情報が有効であることの確認）を目的としており、ファームウェアバージョンなどの情報はお客様のご要望があっても保証いたしかねます。また、工場出荷時の TWELITE STICK に書き込まれるファームウェアの有無やその種類は告知なく変更する場合があります。出荷済みの製品について、当社によるファームウェアの書き換えは行いません。TWELITE STAGE アプリや、Pythonのtweliterモジュールをご利用ください。
保管上の注意
ALL0°C以上、40°C以下で保管し、高温多湿を避けてください。
SMD製品は納入後６ヶ月以内にご使用ください。
使用上の注意
ALL製品の使用にあたっては、実際の環境における評価や確認を必ず実施してください。非常に高い信頼性を必要とされる用途や、人命に関わる用途に使用される場合は、事前に購入先へお問い合わせください。
改訂履歴
| バージョン | 改定日時 | 改定内容 |
|---|---|---|
| 1.0.0 | 2025-06-04 | 初版 |
| 1.0.0rc2 | 2024-07-16 | プレリリース版 |
Arm® および Cortex® は、Arm Limited の登録商標です。
NXP® および NTAG® は、NXP B.V. の登録商標です。
2.2 - TWELITE（GOLD シリーズ）
プレリリース版
はじめに
TWELITE® は、小型で省電力かつ高性能な無線モジュールです。
Arm®Cortex®-M4 コアを搭載し、IEEE802.15.4 準拠の中距離無線通信や ISO/IEC 14443 準拠の近距離無線通信に対応。
日本国内の電波認証を取得しているため、無線システムをすばやく製品化できます。
特徴
- 超小型の本体パッケージ（13.97mm × 13.97mm × 2.5mm）
- 世界標準規格 IEEE802.15.4 に準拠した中距離無線通信
- チップ性能を最大限に引き出し、長距離でも安定した通信を実現する基板設計
- 弊社独自のシンプルなプロトコルスタック “TWELITE NET”
- ISO/IEC 14443 に準拠した NFC リーダーとの近距離無線通信
- 世界で広く使われている Arm Cortex-M4 アーキテクチャを採用
- 待機時の電流が 最小 350nA と優れた省電力性能でシステムの電池寿命に貢献
- 152KB の SRAM、640KB のフラッシュメモリを備え高度な通信アプリケーションソフトウェアに対応
- あらゆるセンサをつなぐ 6ch 12bit ADC と22の汎用デジタル IO ポートを搭載
- LEDやアクチュエータの動作に応用できる 10ch の PWM 出力
- 新たに搭載した 32bit の リアルタイムクロック
- 無償で入手できる GNU Arm Embedded Toolchain ベースのファームウェア開発環境
- 強力な 128bit / 192bit / 256bit の AES 暗号化技術
- 日本国内の ARIB STD-T66 工事設計認証（技適）を取得済み
TWELITE NETでは、上記の半導体機能に対応しないものもあります。
製品型番
TWELITE 無線モジュール（GOLD シリーズ）には、下記のバリエーションがあります。用途に合わせて選択してください。
| 品名 | 型番 | アンテナ端子 | 備考 |
|---|---|---|---|
| TWELITE | MW-G-W | ワイヤアンテナ端子（スルーホール） | アンテナ別売 |
| MW-G-U | 同軸アンテナ端子（U.FL/IPEX） | アンテナ別売 | |
| TWELITE DIP | MW-G-DIP-P | 基板アンテナ | |
| MW-G-DIP-U | 同軸アンテナ端子（U.FL/IPEX） | アンテナ別売本体は MW-G-W |
MW-G-W 外観
MW-G-U 外観
MW-G-DIP-P 外観
MW-G-DIP-U 外観
以降の文書では、MW-G-W/U に関連する箇所に SMD を、MW-G-DIP-P/U に関連する箇所に DIP を、すべてに関連する箇所に ALL を記載します。
機能
ALL- 32bit Arm Cortex-M4 プロセッサ
- 動作クロック：32MHz（12MHzから48MHzの可変クロックで消費電力を最適化できます）
- SRAM：152KB
- フラッシュメモリ：640KB
- EEPROM：2KB（内蔵NFCチップに搭載）
- ウォッチドッグタイマ、ブラウンアウト検出
- ブロック（デジタル/アナログ/SRAM/無線）ごとの電源制御
- 128bit/192bit/256bit AES 暗号回路
- 6x ADC (12bit)
- 10x PWM
- 2x タイマ (32bit)
- 1x コンパレータ
- 2x UART
- 2x SPI（3チップセレクト）
- 2x I2C
- 22x デジタルIO
- 1x Quad SPI
- 1x RTC (32bit)
入出力ピンの多くは共用ピンであるため、組み合わせによっては利用できない場合があります。
TWELITE（GOLDシリーズ）のブロック図
2.4GHz 無線
ALL| 項目 | TWELITE （GOLD シリーズ） | 備考 |
|---|---|---|
| 通信方式 | 2.4GHz IEEE 802.15.4 | |
| プロトコル | TWELITE NET および IEEE 802.15.4 MAC | |
| 通信速度 | 250kbps | |
| 変調方式 | O-QPSK, DSSS | |
| チャネル数 | 16 | 使用する国によって異なります |
| 最大送信出力 | 9.14dBm | 25°C, 3V, typ |
| 受信感度 | -99.7dBm | 25°C, 3V, typ |
アンテナ
ALL接続できるアンテナの一覧は、弊社製品情報 を参照してください。
SMDプリント基板のパターン上に実装できる基板アンテナ（MW-A-P1934）もございます。
TWELITE 用ではないアンテナを使用するには、新たに電波認証を取得しなくてはななりません。
認証
ALL| TWELITE（GOLD シリーズ） | |
|---|---|
| 認証型式 | TWELITE GOLD |
| 工事設計認証番号 | 007-AL0022 |
| FCC ID | TBA |
| IC ID | TBA |
海外で TWELITE を使用する場合は使用できるアンテナなどの各種制限がございます。
開発の初期段階で弊社へお問い合わせください。
使用する国や地域によっては TWELITE や製品上などに FCC ID や IC ID などの表示が必要となる場合がございます。
該当が疑われる際には、弊社へお問い合わせください。
NFC タグ
ALL| 項目 | TWELITE（GOLD シリーズ） | 備考 |
|---|---|---|
| 通信方式 | ISO/IEC 14443 Type A | |
| プロトコル | NFC Forum Type 2 Tag | NXP® NTAG® |
| 通信速度 | 106kbps | |
| SRAM | 64bytes | |
| EEPROM | 2KB | |
| 書込速度 | 4.8ms | 4bytes, EEPROM |
| 0.8ms | 4bytes, SRAM | |
| 6.1ms | 64bytes, SRAM（FAST_WRITE） | |
| 最大通信距離 | 100mm | アンテナ等による |
開発環境
ALLTWELITE STAGE SDK
TWELITE STAGE SDK は、弊社が提供する TWELITE シリーズ専用のファームウェア開発環境です。同梱のアプリケーション TWELITE STAGE APP(アプリ) を使用することで、ビルドおよび書き込みのほか、既存のファームウェアの動作確認や設定変更ができます。
使用方法については、TWELITE STAGE SDK 同梱の資料をご覧ください。
ウェブサイト上の資料は、より新しいTWELITE STAGE SDKやアプリケーションの内容を反映する場合があり、利用する TWELITE STAGE SDK での仕様など内容が異なる場合があります。
TWELITE STAGE SDK の構成は以下となっています。
TWELITE STAGE APP(アプリ)（ビルドのためのフロントエンド、コマンドラインツールによる
makeによるビルドを実行し、ファームウェアの書き込みを行います）MWSTAGE/以下で、MWSDK(※1),Toolsを除くすべて。ツールチェイン（コンパイラなどのユーティリティやコマンドラインツール）
MWSTAGE/Toolsフォルダ以下MWSDK ライブラリ（ビルドに使用するライブラリ）
MWSTAGE/MWSDK(※1)以下
- ※1
MWSDKフォルダは最新のライブラリ意外に、旧バージョンのライブラリを格納する場合があります。その場合はMWSDK20XX_YYといった当時のバージョン名をフォルダ名にします。 - 実行形式（バイナリ）生成に直接影響するのは、ツールチェイン中の
gccと、MWSDKライブラリのバージョンです。
TWELITE STAGE SDKの配布について
TWELITE GOLD 向けの TWELITE STAGE SDK の配布は、当社サポートより行います。
現在配布している主なバージョンを記載します。
MWSTAGE2024_07G2024/7月配布- STAGEアプリ
2.4.1 - ツールチェイン
gcc 12.2.1 20221205 - MWSDK ライブラリ
MWSDK2024_07G
- STAGEアプリ
TWELITE GOLD 特有の開発情報について
MWSDKフォルダ以下.../MWSDK/TWENET/current/index.htmlにビルド方法やAPIについての記述しております。
MCUXpresso について
MCUXpresso は、TWELITE（GOLDシリーズ）に搭載の半導体 JN5189 を製造する NXP Semiconductors N.V. が提供するファームウェア開発環境です。ビルドおよび書き込みに加えて、MCU-Link を使用したデバッグができます。
半導体メーカが提供するツールについては、弊社によるサポートを行いません。
ソフトウェア使用許諾について
モノワイヤレス株式会社が提供するソフトウェアに関するソフトウェア使用許諾は、TWELITE STAGE SDK を用いファームウェアを開発を行う際は、TWELITE STAGE SDK⇒MWSDKライブラリ LICENSE フォルダにあるライセンス記述を一次情報として参照してください。またライセンス記述には英語版がありますが、解釈等に対立がある場合は日本語版を優先します。
MW-SLA-1J・・・モノワイヤレスソフトウェア使用許諾契約（商用利用を想定したライセンス記述）MW-OSSLA-1J・・・ モノワイヤレスオープンソースソフトウェア使用許諾契約（非商用利用も念頭に置いたライセンス記述）MW-SLA-1E1,MW-OSSLA-1E・・・上記、英語版
- ソースコード中のライセンス記述を参照の上、適用されるライセンスについて把握してください。
- モノワイヤレス株式会社が作成したソースコードには原則として
MW-SLAまたはMW-OSSLAが適用されます。
- モノワイヤレス株式会社が作成したソースコードには原則として
- ツールなどのライセンスについては、ツールのTWELITE STAGE SDKの配布ディレクトリ等を参照してください。
- TWELITE STAGE APP(アプリ) のラインセンスは、TWELITE STAGE SDK配布ディレクトリ中の
MWSTAGE/TWELITE_Stage/LICENSE以下を参照してください。
- TWELITE STAGE APP(アプリ) のラインセンスは、TWELITE STAGE SDK配布ディレクトリ中の
ピン割り当て
ピン番号
SMDピン番号の割り振り
ピン番号の割り振り（DIP）
各ピンの機能
ALL代表的な機能を下表に示します。
| 名称 | 機能 |
|---|---|
| PIO | ペリフェラル入出力 |
| PWM | パルス幅変調出力 |
| TXD | UART データ送信 |
| RXD | UART データ受信 |
| RTS | UART データ送信リクエスト出力 |
| CTS | UART データ送信リクエスト入力 |
| SCL | I2C シリアルクロック |
| SDA | I2C シリアルデータ |
| SCK | SPI シリアルクロック |
| MOSI | SPI コントローラ出力（PICO） |
| MISO | SPI コントローラ入力（POCI） |
| SSELN | SPI ペリフェラル選択（CS） |
| 名称 | 機能 |
|---|---|
| IO | Quad SPI シリアルデータ |
| CSN | Quad SPI チップ選択 |
| CLK | Quad SPI シリアルクロック |
| MAT | タイマ出力 |
| CAP | タイマ入力 |
| OUT | コンパレータ出力 |
| ACP | コンパレータ+入力 |
| ACM | コンパレータ-入力 |
| SWDIO | SWD シリアルデータ |
| SWO | SWD トレースポート |
| SWCLK | SWD シリアルクロック |
| ISPENT | ISP エントリ |
| ISPSEL | ISP モード選択 |
代表的な機能の割り当てを下表に示します。
| SMD#※1 | DIP# (14P)※1 | IO※2 | PWM※3 | ADC※3 | UART※3 | I2C※3 | SPI※3 | QuadSPI※3 | タイマ(CT32)※3 | コンパレータ※3 | SWDISP※3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 6 | PIO0 | PWM0 | TXD1 | SCK1 | ||||||
| 2 | 7(PRG) | PIO5 | RTS0 | SSELN0MISO1SSELN1(2) | ISPENT | ||||||
| 3 | 5 | PIO2 | PWM2 | RXD0 | SCK0MOSI1 | ||||||
| 4 | 8 | PIO3 | PWM3 | TXD0 | MISO0SSELN1(0) | ||||||
| 5 | 28(VCC) | VCC | |||||||||
| 6 | 9 | PIO7 | PWM7 | CTS0RXD1 | SDA1 | MISO0 | CT32B1MAT1 | ||||
| 7 | 4 | PIO6 | PWM6 | RTS0TXD1 | SCL1 | SCK0 | CT32B1MAT0 | ||||
| 8 | 10(TXD) | PIO8 | PWM8 | TXD0 | MOSI0 | CT32B0MAT0 | OUT | ||||
| 9 | 3(RXD) | PIO9 | PWM9 | RXD0 | SSELN0 | CT32B1CAP1 | |||||
| 10 | 11(A) | PIO14 | PWM1 | ADC0 | SSELN1(1) | CT32B0CAP1 | SWO | ||||
| 11 | 12 | PIO12 | PWM0 | SCL1 | MOSI0 | OUT | SWCLK | ||||
| 12 | 13 | PIO4 | PWM4 | CTS0 | MOSI0SSELN1(1) | ISPSEL | |||||
| 13 | 15(SET) | PIO13 | PWM2 | SDA1 | MOSI0 | SWDIO | |||||
| 14 | 2 | PIO10 | TXD1 | SCL0 | SCK0 | CT32B0CAP0 | |||||
| 15 | 16 | PIO1 | PWM1 | RXD1 | MISO1 | ||||||
| 16 | 17 | PIO0 | PWM0 | TXD1 | SCK1 | ||||||
| 17 | 19 | PIO11 | RXD1 | SDA0 | MISO0 | CT32B1CAP0 | |||||
| 18 | 18 | PIO20 | PWM8 | TXD1 | IO2 | ACP | |||||
| 19 | 20 | PIO21 | PWM9 | IO1 | ACM | SWO | |||||
| 20 | 1,14 | GND | |||||||||
| 21 | 21(RST) | RSTN | |||||||||
| 22 | 24(A) | PIO14 | PWM1 | ADC0 | SSELN1(1) | CT32B0CAP1 | SWO | ||||
| 23 | 22(B) | PIO15 | PWM3 | ADC1 | SCL0 | SCK1 | OUT | ||||
| 24 | 23(C) | PIO16 | PWM5 | ADC2 | SDA0 | SSELN1(0) | CSN | ||||
| 25 | 25(D) | PIO17 | PWM6 | ADC3 | MOSI1 | IO3 | SWO | ||||
| 26 | 26(E) | PIO18 | PWM7 | ADC4 | TXD0 | MISO1 | CLK | CT32B0MAT1 | |||
| 27 | 27 | PIO19 | PWM4 | ADC5 | RXD0RXD1 | IO0 | |||||
| 28 | 1,14(GND) | GND | |||||||||
| 29 | N/A(ANT R) | LA | |||||||||
| 30 | 1,14GND | GND | |||||||||
| 31 | N/A(ANT L) | LB | |||||||||
| 32 | 1,14GND | GND |
※1. ピンの番号です。TWELITE と TWELITE DIP ではピンの番号の数や割り当てが異なります。ピンを特定するには、通常IO名を用います。
※2. ピンのIO名です。この定義名は半導体データシートやTWELITEのアプリの開発で利用されます。弊社技術サポートにおいても、原則としてピンはIO名を用いてご案内いたします。
※3. この表では代表的な機能を列挙しています。また、TWENETライブラリでサポートする機能は一部に限られます。
TWELITE BLUE/RED シリーズとの互換性に配慮して、以下のピンは相互に接続されています。
- PIO0：SMD#1 および SMD#16
- PIO14：SMD#10 および SMD#22
ADCピンはPIOピンと共用のため、アナログ電圧値を読み出すには内部プルアップを無効にしておく必要があります。
SMD#28, 30, 32 ピンの GND はすべて接続することを推奨しますが、未接続で運用することもできます。
これらのピンが未接続であっても、無線性能の顕著な変化は観察されていません。
電気的特性
ALL絶対最大定格
| Min | Max | ||
|---|---|---|---|
| 電源 | -0.3 | 3.96 | V |
| リセット | -0.3 | 3.96 | V |
| デジタルIO | -0.3 | 3.96 | V |
| ADC | -0.3 | 3.96 | V |
| NFC (LA/LB) | -0.3 | 4.6 | V |
※数値は半導体データシートに基づく。
推奨動作条件
| 記号 | 条件 | Min | Max | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 電源供給電圧 | VCC | 1.9 | 3.6 | V | |
| 動作温度 | TJ | 結露なきことMW-G-W | -40 | 105 | °C |
| 結露なきことMW-G-U | -40 | 90 | °C |
※数値は半導体データシートに基づく。
DC特性
| 記号 | 条件 | Min | Typ | Max | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 消費電流 | ICC | スリープ、SRAM非保持、タイマなし | 350 | nA | ||
| スリープ、SRAM非保持、タイマあり | 800 | nA | ||||
| スリープ、SRAM保持（4KB）、タイマあり | 1025 | nA | ||||
| スリープ、SRAM保持（8KB）、タイマあり | 1120 | nA | ||||
| アクティブ、TX (10dBm) | 20.28 | mA | ||||
| アクティブ、TX (3dBm) | 9.44 | mA | ||||
| アクティブ、TX (0dBm) | 7.36 | mA | ||||
| アクティブ、RX | 4.3 | mA |
※数値は半導体データシートに基づく。
I/O特性
| 記号 | 条件 | Min | Typ | Max | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| PIO内部プルアップ | Rpu(int)(PIO) | 40 | 50 | 60 | kΩ | |
| RSTN内部プルアップ | Rpu(int)(RSTN) | 40 | 50 | 60 | kΩ | |
| PIO内部プルダウン | Rpdn(int)(PIO) | 40 | 50 | 60 | kΩ | |
| IO Hi入力 | VIH | 0.7 * VCC | VCC | V | ||
| IO Lo入力 | VIL | -0.3 | 0.27 * VCC | V | ||
| IO Hi出力 | VOH | PIO0-9,12-16負荷2mA (VCC=3.6V) | 3.3 | VCC | V | |
| PIO0-9,12-16負荷2mA (VCC=3.0V) | 2.65 | VCC | V | |||
| PIO0-9,12-16負荷2mA (VCC=2.4V) | 2 | VCC | V | |||
| PIO0-9,12-16負荷2mA (VCC=1.9V) | 1.4 | VCC | V | |||
| PIO17-21負荷5mA (VCC=3.6V) | 3.2 | VCC | V | |||
| PIO17-21負荷5mA (VCC=3.0V) | 2.6 | VCC | V | |||
| PIO17-21負荷5mA (VCC=2.4V) | 2.05 | VCC | V | |||
| PIO17-21負荷5mA (VCC=1.9V) | 1.35 | VCC | V | |||
| PIO10,11負荷2mA (VCC=3.6V) | 3.3 | VCC | V | |||
| PIO10,11負荷2mA (VCC=3.0V) | 2.66 | VCC | V | |||
| PIO10,11負荷2mA (VCC=2.4V) | 2.1 | VCC | V | |||
| PIO10,11負荷2mA (VCC=1.9V) | 1.15 | VCC | V | |||
| IO Lo出力 | VOL | 0 | 0.4 | V |
※数値は半導体データシートに基づく。
ADC特性
| 記号 | 条件 | Min | Typ | Max | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 入力電圧 | Vi | 0 | VCC | V | ||
| フルスケールレンジ | FSR | キャリブレーション後 | 3.56 | 3.6 | 3.62 | V |
| 解像度 | 12 | bits | ||||
| 消費電流 | IADCx | x=05 | 100 | uA | ||
| 積分非直線性 | INL | 1.1 | LSB | |||
| 微分非直線性 | DNL | 0.85 | LSB | |||
| オフセット誤差 | EO | キャリブレーション後 | -4.5 | 4.5 | mV | |
| ゲイン誤差 | EG | キャリブレーション後 | -40 | 0 | 20 | mV |
| サンプリング周波数 | fs | シングルチャネル | 78.4 | 100 | 190 | ksps |
※数値は半導体データシートに基づく。
機械的特性
外形寸法
SMD外形図
- 外形：13.97mm x 13.97 mm x 2.5mm
- 重量：0.84g（MW-G-W）0.86g（MW-G-U）
TWELITE BLUE / RED / GOLD シリーズ（SMD）の外形 DXF データは弊社ホームページからダウンロードできます。
外形図（基板アンテナ）
外形図（U.FL）
- 外形：44.7mm x 18.3 mm x 8.1mm
- 重量：3.81g（MW-G-DIP-P）3.83g（MW-G-DIP-U）
推奨パッド寸法
SMD- モジュール裏面に接する受け側基板には、シルク印刷やスルーホールを配置しないでください。
- マッチ棒アンテナなどのワイヤアンテナを接続する場合は、受け側基板に角穴を設けて、モジュール裏面よりはんだ付けしてください。（アンテナ取り付け用開口を参照）
- メタルマスク厚は、t = 0.12～0.15mm の範囲でご使用ください。メタルマスクおよびリフロー条件により、モジュールの片側の半スルーホール箇所にはんだフィレットが立たない場合があります。
環境規制
RoHS（10物質）に対応予定です（注：分析中）。
シールド缶
シールド缶は、対角の2点にはんだ付けを施しております。
シールド缶の上部へはんだが薄くメッキ状に広がっていることがありますが、機能に問題はありません。あらかじめご了承ください。
アンテナ取り付け用開口
SMDTWELITE を任意の基板に実装する際にマッチ棒アンテナなどのワイヤアンテナを接続するには、基板上に開口を設けて裏側からはんだ付けを行ってください。
下図は開口の一例です。
ここでは開口を広く取るために 29, 30, 31, 32 ピン(LA, GND, LB, GND) を未接続としています。
リフロー条件
SMDはんだ付けは、リフローはんだを原則とします。
推奨リフロープロファイル Recommended Soldering Condition
リフロープロファイル
| 予備加熱 | 本加熱 | ピーク温度 | リフロー回数 |
|---|---|---|---|
| 150 | 220°C/30-45sec | 245°C | 1 |
実装評価で上記プロファイルに問題がないことを確認しておりますが、お客さまの実装条件で改めて確認していただきますようお願いいたします。
ご注文について
販売コード
ALL| 品名 | 販売コード | 販売形態 | 梱包形態 | MOQ | SPQ |
|---|---|---|---|---|---|
| TWELITE | MW-G-W | リテール | 個包装 | 1 | 1 |
| MW-G-W-BULK | ホールセール | カットテープ／トレー | 100 | 100 | |
| MW-G-W-REEL | ホールセール | リール | 1000 | 1000 | |
| MW-G-U | リテール | 個包装 | 1 | 1 | |
| MW-G-U-BULK | ホールセール | カットテープ／トレー | 100 | 100 | |
| MW-G-U-REEL | ホールセール | リール | 1000 | 1000 | |
| TWELITE DIP | MW-G-DIP-P | リテール | 個包装 | 1 | 1 |
| MW-G-DIP-P-BULK | ホールセール | トレー | 100 | 100 | |
| MW-G-DIP-U | リテール | 個包装 | 1 | 1 | |
| MW-G-DIP-U-BULK | ホールセール | トレー | 100 | 100 |
販売コードは変更する可能性があります。最新の販売コードは弊社ホームページを参照してください。
梱包
SMDテーピング寸法
リール寸法
注意事項
実装上の注意
SMD- 弊社推奨リフロー条件で本製品のリフロー回数は1回とします。リフロー時には製品内部のはんだが再溶融致しますので、ご注意ください。
- 本製品は自然の環境に放置することにより吸湿します。開封後72時間以内にリフロー実装を行ってください。
- 十分に静電気対策を取ってください。
- 開封後72時間以上経過した場合は、下記条件にてベーク処理を行った上でご使用ください。
- リールでのベーキングは不可、トレイ等に移し替えてベーキングを行ってください。
- ベーク条件は90°C、48時間、1回までとします。
- 同一梱包内でLOT No.が混成する場合がありますので、あらかじめご了承ください。
- 本製品に実装されている部品のはんだ付け部について、はんだフィレットの有無は問わないものとします。
- 本製品はガラスエポキシ基板に実装することを想定しております。ガラスエポキシ以外の材料（セラミック等）の基板に本製品を実装する場合は、十分に評価した上でご使用ください。
- 本製品内部に実装されている部品の仕様上、大変静電気に弱い部品となっております。静電気対策を十分行った上でご使用ください。
- シールドケースに応力が加わった場合、外れる可能性がありますので、十分に注意してください。
- 手はんだ付けにつきましては、次の条件でお願いいたします。350°C以下、3秒以内（パッケージ表面温度は150°C以内）。
輸出に関する規制
ALL- TWELITE に内蔵の AES 暗号化回路は該非判定の該当品です。パラメータシートについては弊社へお問い合わせください。
- 輸出先によっては TWELITE の通関に際して電波認証を取得する必要があります。輸出国ごとの規制に関しては弊社へお問い合わせください。
製品上の表示
ALL製品に表示している製品ロゴや認証番号などの表示は予告なく変更される場合があります。
工場出荷時のファームウェア
ALLTWELITE (MW-G-W/U, MW-G-DIP-P/U) は、超簡単！標準アプリ（App_Twelite）を書き込んだ状態で工場出荷しております（本データシート作成時点）。超簡単！標準アプリの書き込みは TWELITE の製造工程における製品検査の一部の実施（シリアル番号・MACアドレス等のチップ内書き込み情報が有効であることの確認）を目的としており、ファームウェアバージョンなどの情報はお客様のご要望があってもお知らせいたしかねます。
また、工場出荷時の TWELITE に書き込まれるファームウェアの有無やその種類等は告知なく変更する場合があります。お客さまの製造工程において、TWELITE に必要となるファームウェアを書き込んでからご利用ください。また、出荷済みの製品について、弊社によるファームウェアの書き換えは行いません。
保管上の注意
ALL保管温度は0°C以上40°C以下とし、高温・多湿を避けてください。
SMD製品は納入後６ヶ月以内にご使用ください。
使用上の注意
ALL製品のご使用にあたっては、実際の使用環境における評価および確認を必ず行ってください。高信頼性を必要とされる用途や人命に関わる用途に使用される場合は、事前に購入先へお問い合わせください。
改訂履歴
| バージョン | 改定日時 | 改定内容 |
|---|---|---|
| 1.0.0rc2 | 2024-07-16 | 初期バージョン |
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NXP® および NTAG® は、NXP B.V. の登録商標です。