Wahoo Fitness WF111 GEM Radio Board User Manual GEM Module Hardware Guide v 3

Wahoo Fitness LLC GEM Radio Board GEM Module Hardware Guide v 3

Users Manual

Download: Wahoo Fitness WF111 GEM Radio Board User Manual GEM Module Hardware Guide v 3
Mirror Download [FCC.gov]Wahoo Fitness WF111 GEM Radio Board User Manual GEM Module Hardware Guide v 3
Document ID2733339
Application IDeVCD9dErR6LwZ/iRc/hHSw==
Document DescriptionUsers Manual
Short Term ConfidentialNo
Permanent ConfidentialNo
SupercedeNo
Document TypeUser Manual
Display FormatAdobe Acrobat PDF - pdf
Filesize85.34kB (1066768 bits)
Date Submitted2015-08-31 00:00:00
Date Available2015-08-31 00:00:00
Creation Date2015-08-24 13:02:46
Producing SoftwareMac OS X 10.10.5 Quartz PDFContext
Document Lastmod2015-08-31 16:47:43
Document TitleGEM Module Hardware Guide v.3
Document CreatorWord
Document Author: Timothy Eskew

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
GEM	
  Dual	
  Band	
  Bluetooth	
  and	
  ANT+	
  Module	
  	
  
Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
Version	
  0.3	
  
August	
  13,	
  2015	
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
Wahoo Fitness
90	
  W.	
  Wieuca	
  Road	
  N.E.	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
Telephone:	
  1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
Email:	
  support@wahoofitness.com	
  
www.wahoofitness.com	
  
  
© Wahoo Fitness LLC 2015
  
  
  
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Revision	
  History	
  
Version	
  
0.1	
  
0.2	
  
0.3	
  
  
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
Revision	
  Date	
  
June	
  25,	
  2015	
  
July	
  20,	
  2015	
  
August	
  13,	
  2015	
  
Change	
  History	
  
Initial	
  Draft	
  
Engineering	
  edits	
  
Added	
  Tape	
  and	
  Reel	
  info	
  
  
  
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Contents	
  
REVISION	
  HISTORY	
  
  
CONTENTS	
  
  
OVERVIEW	
  AND	
  KEY	
  FEATURES	
  
  
FEATURES	
  
  
SPECIFICATION	
  
  
SPECIFICATION	
  SUMMARY	
  –	
  FITNESS	
  MACHINE	
  SOFTWARE	
  
  
HARDWARE	
  SPECIFICATIONS	
  
  
BLOCK	
  DIAGRAMS	
  AND	
  PINOUT	
  
PIN	
  DEFINITIONS	
  
ELECTRICAL	
  SPECIFICATIONS	
  
  
  
  
DESIGN	
  CONSIDERATIONS	
  
  
HARDWARE	
  
  
MODULE	
  LAYOUT	
  CONSIDERATIONS	
  
11	
  
GENERAL	
  CONSIDERATIONS	
  
ANTENNA	
  CONSIDERATIONS	
  
ANTENNA	
  CHARACTERISTICS	
  
ANTENNA	
  KEEP	
  OUT	
  AREA	
  
11	
  
11	
  
11	
  
12	
  
MECHANICAL	
  INFORMATION	
  
13	
  
DIMENSIONS	
  (IN	
  MM)	
  
RECOMMENDED	
  PAD	
  LAYOUT	
  
13	
  
13	
  
SHIPPING	
  AND	
  PACKAGING	
  INFORMATION	
  
14	
  
SOLDERING	
  GUIDELINES	
  
14	
  
REGULATORY	
  &	
  STANDARDS	
  INFORMATION	
  
14	
  
FCC	
  &	
  INDUSTRY	
  CANADA	
  
FEDERAL	
  COMMUNICATION	
  COMMISSION	
  (FCC)	
  RADIATION	
  EXPOSURE	
  STATEMENT:	
  	
  
FCC	
  LABELING	
  REQUIREMENTS	
  
FCC	
  WARNING:	
  
INDUSTRY	
  CANADA	
  (IC)	
  WARNING:	
  
CE	
  
BLUETOOTH	
  QUALIFICATION	
  
14	
  
15	
  
15	
  
16	
  
16	
  
18	
  
19	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
ORDERING	
  DETAILS	
  
19	
  
FURTHER	
  ASSISTANCE	
  
19	
  
  
  
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Overview	
  and	
  Key	
  Features	
  
The	
  GEM	
  module	
  has	
  been	
  designed	
  to	
  allow	
  OEMs	
  to	
  easily	
  add	
  Bluetooth	
  and	
  ANT+	
  
wireless	
  connectivity	
  in	
  their	
  product	
  offering.	
  The	
  GEM	
  module	
  incorporates	
  Wahoo	
  
Fitness	
  software	
  specifically	
  designed	
  to	
  enable	
  fitness	
  machines	
  such	
  as	
  treadmills,	
  
exercise	
  bikes,	
  ellipticals,	
  rowers,	
  stair	
  climbers	
  and	
  step	
  machines	
  to	
  wirelessly	
  
communicate	
  exercise	
  data	
  with	
  smart	
  phone	
  or	
  tablets	
  as	
  well	
  as	
  leaderboard	
  software	
  
systems.	
  For	
  applications	
  other	
  than	
  fitness	
  machines,	
  developer’s	
  can	
  use	
  Nordic	
  
Semiconductor’s	
  SDK	
  to	
  create	
  their	
  own	
  embedded	
  application	
  specific	
  software.	
  
  
The	
  GEM	
  module	
  is	
  based	
  on	
  Nordic	
  Semicondutor’s	
  nRF51422	
  dual	
  band	
  Bluetooth	
  and	
  
ANT+	
  chipset.	
  The	
  GEM	
  module	
  offers	
  a	
  variety	
  of	
  peripheral	
  interfaces	
  including	
  UART,	
  
SPI,	
  I2C,	
  ADC,	
  and	
  GPIO,	
  has	
  a	
  maximum	
  transmit	
  power	
  of	
  +4dBm,	
  and	
  a	
  sensitivity	
  of	
  	
  
-­‐93dBm.	
  This	
  manual	
  is	
  intended	
  to	
  assist	
  hardware	
  integration	
  of	
  the	
  GEM	
  module	
  into	
  a	
  
given	
  design.	
  Details	
  on	
  Wahoo’s	
  Fitness	
  Machine	
  software	
  can	
  be	
  found	
  in	
  the	
  GEM	
  module	
  
Fitness	
  Machine	
  Software	
  guide.	
  For	
  applications	
  using	
  Nordic	
  Semiconductor	
  SDK,	
  please	
  
refer	
  to	
  Nordic	
  Semiconductor’s	
  SDK	
  available	
  at	
  developer.nordicsemi.com.	
  
  
Features	
  
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
  
-­‐90	
  dBm	
  sensitivity	
  in	
  ANT	
  mode	
  	
  	
  
-­‐93	
  dBm	
  sensitivity	
  in	
  Bluetooth®	
  low	
  energy	
  mode	
  	
  	
  
TX	
  Power-­‐20	
  to	
  +4dBm	
  in	
  4dB	
  steps	
  	
  
100m	
  line	
  of	
  sight	
  range	
  
13	
  mA	
  peak	
  RX	
  	
  
9.7	
  mA	
  peak	
  RX	
  
  dB	
  RSSI	
  resolution	
  	
  
ARM®	
  CortexTM-­‐M0	
  32	
  bit	
  processor	
  	
  	
  
256	
  kB	
  embedded	
  flash	
  memory	
  and	
  16	
  kB	
  RAM	
  	
  	
  
Peripheral	
  Interfaces:	
  	
  ADC,	
  GPIO,	
  SPI,	
  I2C,	
  UART,	
  Low	
  power	
  comparator,	
  
Temperature	
  sensor	
  	
  	
  
AES	
  HW	
  encryption	
  	
  
FCC,	
  CE,	
  IC	
  certified	
  
Integrated	
  Antenna	
  
RoHS	
  compliant	
  
Bluetooth	
  End	
  Product	
  Listed	
  
Integrated	
  Fitness	
  Machine	
  Firmware	
  and	
  mobile	
  application	
  
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Specification	
  
Specification	
  Summary	
  –	
  Fitness	
  Machine	
  Software	
  
Category	
  
RF	
  
Feature	
  
Bluetooth	
  
  
ANT+	
  
  
Frequency	
  
  
Maximum	
  Transmit	
  Power	
  
  
Minimum	
  Transmit	
  Power	
  
  
Receive	
  Sensitivity	
  
  
  
Range	
  
UART	
  Host	
  Interface	
  
  
GPIO	
  
Peripherals	
  
FW	
  Upgrade	
  
Wahoo	
  Firmware	
  
Control	
  Protocol	
  
Supply	
  Voltage	
  
Power	
  Consumption	
  
Physical	
  
Environmental	
  
Approvals	
  
  
  
CSAFE	
  
  
  
  
  
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
Implementation	
  
4.1	
  Single	
  Mode	
  Peripheral	
  
  
Broadcast	
  	
  
  
2.402-­‐2.480	
  GHz	
  
  
+4dBm	
  
  
-­‐20dBm	
  
  
-­‐93dBm	
  Bluetooth	
  mode	
  
-­‐91dBm	
  Ant+	
  mode	
  
  
up	
  to	
  100m	
  line	
  of	
  sight	
  
TX,	
  RX	
  9600bps	
  n,8,1	
  
  
Link	
  Indicator	
  
Pairing	
  Button	
  
  
Over	
  the	
  air	
  
Via	
  JTAG	
  interface	
  
CSAFE	
  Command	
  Interface	
  
1.8	
  –	
  3.6V	
  
TBD	
  
12.7mm	
  x	
  19.05mm	
  
-­‐40	
  to	
  +85C	
  
FCC,	
  IC,	
  CE,	
  Bluetooth	
  EPL	
  
  
  
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Hardware	
  Specifications	
  
  
Block	
  Diagrams	
  and	
  Pinout	
  
  
Connection Pads
GPIO
ARM Cortex M0
Wahoo Fitness
Firmware
UART
GPIO
UART
256K
Flash
Wahoo Fitness Machine
Software
16K RAM
Bluetooth & ANT+ Radio
16MHz
Nordic Bluetooth & ANT+ Stack
256K
Flash
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Hardware	
  Block	
  Diagram	
  
  
  
Wahoo Fitness Machine Profile
  
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
  
  
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Pinout	
  Diagram	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
  	
  Software	
  Diagram	
  
  
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Pin	
  Definitions	
  
Pin	
  number	
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
10	
  
11	
  
12	
  
13	
  
14	
  
15	
  
16	
  
17	
  
18	
  
19	
  
20	
  
21	
  
22	
  
23	
  
24	
  
25	
  
26	
  
  
  
Pin	
  Name	
  
GND	
  
GND	
  
NC	
  
NC	
  
NC	
  
NC	
  
NC	
  
NC	
  
NC	
  
PAIR	
  
LED	
  
NC	
  
NC	
  
NC	
  
NC	
  
TX	
  
RX	
  
GND	
  
VCC	
  
NC	
  
NC	
  
NC	
  
RESET/SWDIO	
  
SWCLK	
  
NC	
  
NC	
  
GND	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
Function	
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
GPIO	
  to	
  trigger	
  advertising	
  
LED	
  for	
  Pairing/Connection	
  
  
  
  
  
UART	
  Transmit	
  
UART	
  Receive	
  
Module	
  Power	
  Ground	
  
Module	
  Power	
  Supply	
  
  
  
  
Module	
  Reset/Debug	
  Interface	
  
Debug	
  Interface	
  
  
  
  
Comment	
  
Connect	
  to	
  GND	
  Plane	
  
Connect	
  to	
  GND	
  Plane	
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
CSAFE	
  Host	
  Interface	
  
CSAFE	
  Host	
  Interface	
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
Connect	
  to	
  GND	
  Plane	
  
  
  
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Electrical	
  Specifications	
  
Absolute	
  Maximum	
  ratings	
  
Maximum	
  and	
  minimum	
  ratings	
  for	
  digital	
  and	
  analog	
  pins	
  are	
  listed	
  below.	
  
  
Parameter	
  
Min	
  
Max	
  
VCC	
  Voltage	
  
-­‐0.3V	
  
+3.9V	
  
Voltage	
  at	
  VIO	
  
-­‐0.3V	
  
VCC+.3V	
  
Storage	
  Temperature	
   -­‐40C	
  
+85C	
  
  
Recommended	
  Operating	
  Parameters	
  
Parameter	
  
Min	
  
VCC	
  
1.8V	
  
VCC	
  maximum	
  ripple	
  
  
VCC	
  Rise	
  time	
  
  
Operating	
  Temperature	
  @	
  3.3V	
   -­‐40C	
  
  
Typical	
  
3.0V	
  
  
  
  
Max	
  
+3.6V	
  
10mV	
  
100mS	
  
+85C	
  
Design	
  Considerations	
  
The	
  GEM	
  module	
  has	
  been	
  designed	
  for	
  easy	
  integration	
  into	
  OEM	
  applications	
  requiring	
  
minimal	
  additional	
  componentry.	
  The	
  following	
  section	
  provides	
  suggestions	
  to	
  ensure	
  
successful	
  design	
  in	
  of	
  the	
  GEM	
  module.	
  
Hardware	
  
  
VCC	
  
Ensure	
  the	
  power	
  source	
  operating	
  range	
  and	
  noise	
  is	
  within	
  the	
  specified	
  limits	
  for	
  the	
  
GEM	
  module	
  and	
  filter	
  capacitors	
  are	
  incorporated	
  as	
  needed.	
  	
  The	
  GEM	
  module	
  includes	
  
decoupling	
  capacitors	
  for	
  circuits	
  within	
  the	
  module.	
  	
  External	
  circuits	
  sharing	
  the	
  same	
  
power	
  source	
  should	
  also	
  be	
  decoupled	
  locally	
  at	
  connections	
  to	
  VCC	
  and	
  GND.	
  	
  
  
Updating	
  Module	
  Firmware	
  
The	
  GEM	
  module	
  firmware	
  can	
  be	
  updated	
  over	
  the	
  air	
  using	
  the	
  Wahoo	
  utility	
  application.	
  
The	
  Wahoo	
  utility	
  application	
  can	
  be	
  downloaded	
  here:	
  www.xxxx.yyy.com	
  
  
The	
  GEM	
  module	
  firmware	
  can	
  also	
  be	
  updated	
  through	
  the	
  Serial	
  Wire	
  Debug	
  interface.	
  
The	
  following	
  circuit	
  example	
  provides	
  a	
  reference	
  for	
  developers	
  wanting	
  an	
  alternative	
  to	
  
programming	
  the	
  GEM	
  module	
  over	
  the	
  air:	
  
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
  
  
  
Example	
  for	
  Serial	
  Wire	
  Debug	
  Interface	
  
  
  
UART	
  Host	
  
The	
  UART	
  is	
  required	
  for	
  communicating	
  between	
  the	
  GEM	
  module	
  and	
  fitness	
  machine	
  
console	
  using	
  the	
  CSAFE	
  protocol.	
  Pins	
  15	
  and	
  16	
  of	
  the	
  module	
  have	
  been	
  configured	
  as	
  the	
  
UART	
  interface.	
  	
  Pin	
  15	
  is	
  the	
  UART	
  TX	
  line	
  and	
  pin	
  16	
  is	
  the	
  UART	
  RX	
  line.	
  
  
Reset	
  
The	
  GEM	
  module	
  can	
  be	
  reset	
  by	
  holding	
  PIN	
  22	
  low	
  for	
  0.5us.	
  The	
  following	
  is	
  an	
  example	
  
reset	
  circuit:	
  
  
  
Example	
  Reset	
  Circuit	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
10	
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Module	
  Layout	
  Considerations	
  
General	
  Considerations	
  
1. Locate	
  the	
  GEM	
  Module	
  close	
  to	
  the	
  edge	
  of	
  your	
  circuit	
  board	
  for	
  best	
  RF	
  
performance.	
  
  
2. A	
  solid	
  ground	
  plane	
  should	
  be	
  used	
  except	
  for	
  the	
  antenna	
  keep-­‐out	
  area.	
  
3. All	
  module	
  GND	
  pins	
  must	
  be	
  connected	
  to	
  your	
  circuit	
  ground.	
  
4. Place	
  GND	
  vias	
  close	
  to	
  the	
  module	
  GND	
  pads	
  
5. Route	
  traces	
  to	
  avoid	
  noise	
  being	
  picked	
  up	
  on	
  VCC	
  or	
  I/O	
  lines	
  
6. Ensure	
  no	
  exposed	
  copper	
  is	
  located	
  underneath	
  the	
  GEM	
  module	
  
  
Top-­‐side	
  area	
  directly	
  under	
  the	
  module	
  should	
  be	
  kept	
  clear	
  of	
  copper,	
  silkscreen	
  and	
  
vias	
  	
  
Antenna	
  Considerations	
  
The	
  GEM	
  antenna	
  was	
  characterized	
  using	
  the	
  GEM	
  development	
  board.	
  Similar	
  
performance	
  can	
  be	
  obtained	
  by	
  following	
  the	
  following	
  layout	
  guidelines:	
  
  
1. Locate	
  the	
  GEMSRB01	
  on	
  the	
  edge	
  of	
  the	
  host	
  PCB	
  in	
  the	
  right	
  corner	
  to	
  allow	
  the	
  
antenna	
  to	
  radiate	
  properly.	
  
2. Keep	
  all	
  mounting	
  hardware	
  and	
  metal	
  clear	
  of	
  the	
  keep	
  out	
  area	
  for	
  proper	
  
antenna	
  radiation.	
  
3. Metal close to the GEMSRB01antenna will have degradation on the antenna
performance. Suggested clearances are 20mm top/bottom and 20mm left or
right.
4. It is best that the customer test with an actual prototype or final design to see
the effects of any enclosure.
5. The	
  antenna	
  keep-­‐out	
  area	
  and	
  dimensions	
  are	
  shown	
  in	
  the	
  figure	
  below.	
  
Antenna	
  Characteristics	
  
The	
  GEM	
  module	
  includes	
  an	
  integrated	
  monopole	
  chip	
  antenna.	
  Antenna	
  performance	
  will	
  
depend	
  on	
  host	
  PCB	
  layout.	
  	
  The	
  following	
  plots	
  show	
  antenna	
  radiation	
  pattern	
  of	
  the	
  GEM	
  
antenna.	
  	
  
  
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
11	
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  
Antenna	
  Radiation	
  Plot	
  
  
  
Efficiency	
  	
  	
  
2400MHz	
  
61.13%	
  
2450MHz	
  
66.79%	
  
2500MHz	
  
57.65%	
  
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Peak	
  Gain	
  
3.39	
  dBi	
  
3.45	
  dBi	
  
2.75	
  dBi	
  
Directivity	
  
5.53	
  dBi	
  
5.20	
  dBi	
  
5.14	
  dBi	
  
  
Antenna	
  Keep	
  out	
  Area	
  
  
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
12	
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Mechanical	
  Information	
  
Dimensions	
  (in	
  mm)	
  
Top	
  View	
  
  
  
  
Side	
  View	
  
  
  
Recommended	
  Pad	
  Layout	
  
The	
  land	
  pattern	
  dimensions	
  can	
  be	
  modified	
  based	
  on	
  experience.	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
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1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
13	
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Tape	
  and	
  Reel	
  Information	
  
  
20.00 14.20 1.75 28.40 1.50
+/- .10 +/- .15 +/- .10 +/- .10 +.10
-.00
32.00 13.10 19.45 3.00
+/- .30 +/- .10 +/- .10 +/- .10
1.50
+.10
-.00
4.00
2.00
0.40
+/- .10 +/- .15 +/- .05
Notes:
1. All Radii unspecified are R0.3mm
2. All angles unspecified are 7°
3. Packing length per 13" reel: 16.8 meters
4. 800 pieces per 13" reel: (0=180mm)
4. Check code: 1 ~ 7
  
Soldering	
  Guidelines	
  
See	
  the	
  Stencil	
  pattern	
  above	
  for	
  solder	
  paste	
  application.	
  	
  Recommended	
  Stencil	
  thickness	
  
is	
  120um.	
  	
  
Regulatory	
  &	
  Standards	
  Information	
  
FCC	
  &	
  Industry	
  Canada	
  
The	
  GEM	
  module	
  has	
  modular	
  approval	
  for	
  the	
  United	
  States	
  and	
  Canada.	
  To	
  ensure	
  
compliance	
  when	
  using	
  the	
  GEM	
  module	
  in	
  a	
  design,	
  the	
  OEM	
  is	
  required	
  to	
  adhere	
  to	
  the	
  
implementation	
  considerations	
  supplied	
  in	
  this	
  hardware	
  integration	
  guide.	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
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1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
14	
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Federal	
  Communication	
  Commission	
  (FCC)	
  Radiation	
  Exposure	
  Statement:	
  	
  
This	
  device	
  is	
  in	
  compliance	
  with	
  SAR	
  for	
  general	
  population/uncontrolled	
  exposure	
  limits	
  
in	
  ANSI/IEEE	
  C95.1-­‐1999	
  and	
  had	
  been	
  tested	
  in	
  accordance	
  with	
  the	
  measurement	
  
methods	
  and	
  procedures	
  specified	
  in	
  OET	
  Bulletin	
  65	
  Supplement	
  C.	
  	
  
This	
  transceiver	
  must	
  not	
  be	
  co-­‐located	
  or	
  operating	
  in	
  conjunction	
  with	
  any	
  other	
  antenna,	
  
transmitter,	
  or	
  external	
  amplifiers.	
  Further	
  testing	
  /	
  evaluation	
  of	
  the	
  end	
  product	
  will	
  be	
  
required	
  if	
  the	
  OEM’s	
  device	
  violates	
  any	
  of	
  these	
  requirements.	
  	
  
The user manual for end users must include the following information in a prominent
location “IMPORTANT NOTE: To comply with FCC RF exposure compliance requirements,
the antenna used for this transmitter must be installed to provide a separation distance of
at least 0.5 cm from all persons and must not be colocated or operating in conjunction with
any other antenna or transmitter
The	
  GEM	
  Module	
  is	
  fully	
  approved	
  for	
  mobile	
  and	
  portable	
  applications.	
  
FCC	
  Labeling	
  Requirements	
  
WARNING:	
  The	
  OEM	
  must	
  ensure	
  that	
  FCC	
  labeling	
  requirements	
  are	
  met.	
  This	
  includes	
  a	
  
clearly	
  visible	
  label	
  on	
  the	
  outside	
  of	
  the	
  OEM	
  enclosure	
  specifying	
  the	
  appropriate	
  FCC	
  
identifier	
  is	
  visible.	
  
Contains	
  
FCC	
  ID:	
  PADWF111	
  
IC:	
  10563A-­‐WF111	
  
If	
  OEM	
  device	
  is	
  larger	
  than	
  8x10cm,	
  the	
  following	
  FCC	
  part	
  15.19	
  statement	
  has	
  to	
  be	
  
visible	
  on	
  outside	
  of	
  device:	
  
The	
  enclosed	
  device	
  complies	
  with	
  Part	
  15	
  of	
  the	
  FCC	
  Rules.	
  Operation	
  is	
  subject	
  to	
  the	
  
following	
  two	
  conditions:	
  (1)	
  This	
  device	
  may	
  not	
  cause	
  harmful	
  interference,	
  and	
  (2)	
  This	
  
device	
  must	
  accept	
  any	
  interference	
  received,	
  including	
  interference	
  that	
  may	
  cause	
  undesired	
  
operation.	
  
Label	
  and	
  text	
  information	
  type	
  should	
  be	
  large	
  enough	
  to	
  be	
  legible	
  and	
  consistent	
  with	
  the	
  
dimensions	
  of	
  the	
  equipment	
  and	
  the	
  label.	
  The	
  type	
  size	
  is	
  not	
  required	
  to	
  be	
  larger	
  than	
  
eight	
  points.	
  	
  
Comments	
  
The	
  OEM	
  should	
  have	
  their	
  device	
  tested	
  by	
  a	
  qualified	
  test	
  house	
  to	
  verify	
  compliance	
  with	
  
FCC	
  Part	
  15	
  Subpart	
  B	
  limits	
  for	
  unintentional	
  radiators.	
  	
  
Any	
  modifications	
  to	
  the	
  GEM	
  module	
  could	
  void	
  the	
  OEM’s	
  authority	
  to	
  operate	
  the	
  
equipment.	
  
This	
  equipment	
  has	
  been	
  tested	
  and	
  found	
  to	
  comply	
  with	
  the	
  limits	
  for	
  a	
  Class	
  B	
  digital	
  
device,	
  pursuant	
  to	
  Part	
  15	
  of	
  the	
  FCC	
  Rules.	
  These	
  limits	
  are	
  designed	
  to	
  provide	
  
reasonable	
  protection	
  against	
  harmful	
  interference	
  in	
  a	
  residential	
  installation.	
  This	
  
equipment	
  generates,	
  uses,	
  and	
  can	
  radiate	
  radio	
  frequency	
  energy	
  and,	
  if	
  not	
  installed	
  and	
  
used	
  in	
  accordance	
  with	
  the	
  instructions,	
  may	
  cause	
  harmful	
  interference	
  to	
  radio	
  
communications.	
  However,	
  there	
  is	
  no	
  guarantee	
  that	
  interference	
  will	
  not	
  occur	
  in	
  a	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
15	
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
particular	
  installation.	
  If	
  this	
  equipment	
  does	
  not	
  cause	
  harmful	
  interference	
  to	
  radio	
  or	
  
television	
  reception,	
  which	
  can	
  be	
  determined	
  by	
  turning	
  the	
  equipment	
  off	
  and	
  on,	
  the	
  user	
  
is	
  encouraged	
  to	
  correct	
  the	
  interference	
  by	
  one	
  or	
  more	
  of	
  the	
  following	
  measures:	
  	
  
• Re-­‐orient	
  or	
  relocate	
  the	
  receiving	
  antenna
• Increase	
  the	
  separation	
  between	
  the	
  equipment	
  and	
  the	
  receiver
• Connect	
  the	
  equipment	
  to	
  an	
  outlet	
  on	
  a	
  circuit	
  that	
  is	
  different	
  from	
  that	
  to	
  which
the	
  receiver	
  is	
  connected.
• Consult	
  the	
  dealer	
  or	
  an	
  experienced	
  radio/TV	
  technician	
  for	
  help.
FCC	
  Warning:	
  	
  
“THIS	
  DEVICE	
  COMPLIES	
  WITH	
  PART	
  15	
  OF	
  THE	
  FCC	
  RULES	
  AND	
  INDUSTRY	
  CANADA	
  
LICENSE-­‐EXEMPT	
  RSS	
  STANDARD(S).	
  OPERATION	
  IS	
  SUBJECT	
  TO	
  THE	
  FOLLOWING	
  TWO	
  
CONDITIONS:	
  (1)	
  THIS	
  DEVICE	
  MAY	
  NOT	
  CAUSE	
  HARMFUL	
  INTERFERENCE,	
  AND	
  (2)	
  THIS	
  
DEVICE	
  MUST	
  ACCEPT	
  ANY	
  INTERFERENCE	
  RECEIVED,	
  INCLUDING	
  INTERFERENCE	
  THAT	
  
MAY	
  CAUSE	
  UNDESIRED	
  OPERATION.	
  	
  
Industry	
  Canada	
  (IC)	
  Warning:	
  	
  
This	
  device	
  complies	
  with	
  Industry	
  Canada	
  license-­‐exempt	
  RSS	
  standard(s).	
  Operation	
  is	
  
subject	
  to	
  the	
  following	
  two	
  conditions:	
  (1)	
  this	
  device	
  may	
  not	
  cause	
  interference,	
  and	
  (2)	
  
this	
  device	
  must	
  accept	
  any	
  interference,	
  including	
  interference	
  that	
  may	
  cause	
  undesired	
  
operation	
  of	
  the	
  device.	
  
French	
  equivalent:	
  	
  
Le	
  présent	
  appareil	
  est	
  conforme	
  aux	
  CNR	
  d'Industrie	
  Canada	
  applicable	
  aux	
  appareils	
  radio	
  
exempts	
  de	
  licence.	
  L'exploitation	
  est	
  autorisée	
  aux	
  deux	
  conditions	
  suivantes	
  :	
  (1)	
  
l'appareil	
  ne	
  doit	
  pas	
  produire	
  de	
  brouillage,	
  et	
  (2)	
  l'utilisateur	
  de	
  l'appareil	
  doit	
  accepter	
  
tout	
  brouillage	
  radioélectrique	
  subi,	
  même	
  si	
  le	
  brouillage	
  est	
  susceptible	
  d'en	
  
compromettre	
  le	
  fonctionnement.	
  
IC	
  Radiation	
  Exposure	
  Statement	
  	
  
This	
  device	
  is	
  in	
  compliance	
  with	
  SAR	
  for	
  general	
  population/uncontrolled	
  exposure	
  limits	
  
in	
  IC	
  RSS-102	
  and	
  had	
  been	
  tested	
  in	
  accordance	
  with	
  the	
  measurement	
  methods	
  and	
  
procedures	
  specified	
  in	
  IEEE	
  1528.	
  This equipment should be installed and operated with
minimum distance 0.5 cm between the radiator and your body.
REMARQUE	
  IMPORTANTE	
  	
  
Déclaration	
  IC	
  d'exposition	
  aux	
  radiations	
  Ce	
  EUT	
  est	
  conforme	
  avec	
  SAR	
  pour	
  la	
  population	
  
générale	
  /	
  limites	
  d'exposition	
  non	
  contrôlée	
  à	
  IC	
  RSS-­‐102	
  et	
  a	
  été	
  testé	
  en	
  conformité	
  avec	
  
les	
  méthodes	
  de	
  mesure	
  et	
  procédures	
  spécifiées	
  dans	
  la	
  norme	
  IEEE	
  1528.	
  	
  
Modular	
  Approval	
  
OEM	
  is	
  still	
  responsible	
  for	
  testing	
  their	
  product	
  for	
  any	
  additional	
  compliance	
  
requirements	
  required	
  with	
  this	
  module	
  installed	
  (for	
  example,	
  digital	
  device	
  emissions,	
  PC	
  
peripheral	
  requirements,	
  etc.).	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
16	
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
  
Approbation	
  modulaire	
  	
  
OEM	
  intégrateur	
  est	
  toujours	
  responsable	
  de	
  tester	
  leur	
  produit	
  final	
  pour	
  les	
  exigences	
  de	
  
conformité	
  supplémentaires	
  nécessaires	
  à	
  ce	
  module	
  installé	
  (par	
  exemple,	
  les	
  émissions	
  de	
  
périphériques	
  numériques,	
  les	
  exigences	
  de	
  périphériques	
  PC,	
  etc.)	
  	
  
  
IMPORTANT	
  NOTE:	
  	
  
In	
  the	
  event	
  that	
  these	
  conditions	
  cannot	
  be	
  met	
  (for	
  example	
  certain	
  laptop	
  configurations	
  
or	
  co-­‐location	
  with	
  another	
  transmitter),	
  then	
  the	
  Canada	
  authorization	
  is	
  no	
  longer	
  
considered	
  valid	
  and	
  the	
  IC	
  ID	
  cannot	
  be	
  used	
  on	
  the	
  final	
  product.	
  In	
  these	
  circumstances,	
  
the	
  OEM	
  integrator	
  will	
  be	
  responsible	
  for	
  re-­‐evaluating	
  the	
  end	
  product	
  (including	
  the	
  
transmitter)	
  and	
  obtaining	
  a	
  separate	
  Canadian	
  authorization.	
  	
  
  
  
NOTE	
  IMPORTANTE:	
  	
  
Dans	
  le	
  cas	
  où	
  ces	
  conditions	
  ne	
  peuvent	
  être	
  satisfaites	
  (par	
  exemple	
  pour	
  certaines	
  
configurations	
  d'ordinateur	
  portable	
  ou	
  de	
  certaines	
  co-­‐localisation	
  avec	
  un	
  autre	
  
émetteur),	
  l'autorisation	
  du	
  Canada	
  n'est	
  plus	
  considéré	
  comme	
  valide	
  et	
  l'ID	
  IC	
  ne	
  peut	
  pas	
  
être	
  utilisé	
  sur	
  le	
  produit	
  final.	
  Dans	
  ces	
  circonstances,	
  l'intégrateur	
  OEM	
  sera	
  chargé	
  de	
  
réévaluer	
  le	
  produit	
  final	
  (y	
  compris	
  l'émetteur)	
  et	
  l'obtention	
  d'une	
  autorisation	
  distincte	
  
au	
  Canada.	
  
  
Le	
  produit	
  final	
  doit	
  être	
  étiqueté	
  dans	
  un	
  endroit	
  visible	
  avec	
  l'inscription	
  suivante:	
  "	
  GEM	
  
Module	
  Contient	
  des	
  IC:	
  10563A-­‐WF111"	
  	
  
  
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
17	
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
CE	
  
The	
  GEM	
  Module	
  has	
  been	
  tested	
  against	
  the	
  appropriate	
  regulatory	
  standards	
  for	
  
European	
  market.	
  OEMs	
  should	
  consult	
  a	
  qualified	
  test	
  house	
  to	
  ensure	
  their	
  product	
  meets	
  
all	
  regulatory	
  requirements.	
  
The	
  GEM	
  Module	
  Declaration	
  of	
  Conformities	
  is	
  below.	
  Test	
  reports	
  are	
  available	
  upon	
  
request.	
  
Health	
  and	
  Safety	
  –	
  EN 62479 (2010) and EN 60950-1:2006+A11:2009+A1:2010+A12:2011+A2:2013
  
Electromagnetic	
  compatibility	
  –	
  EN 301 489-1 : V1.9.2 (2011) and EN 301 489-17: V2.2.1 (2012)
Radio	
  Frequency	
  Radiated	
  Emissions:	
  EN300	
  328	
  V1.8.1	
  
Wahoo	
  Fitness	
  declares	
  under	
  our	
  sole	
  responsibility	
  that	
  the	
  essential	
  radio	
  tests	
  have	
  
been	
  carried	
  out	
  and	
  that	
  the	
  GEM	
  Module	
  to	
  which	
  this	
  declaration	
  relates	
  is	
  in	
  conformity	
  
with	
  all	
  applicable	
  essential	
  requirements	
  of	
  Article	
  3	
  of	
  the	
  EU	
  Directive	
  1999/5/EC	
  when	
  
used	
  for	
  its	
  intended	
  purpose.	
  
Place	
  of	
  Issue:	
  
Wahoo	
  Fitness	
  LLC	
  
90	
  W.	
  Wieuca	
  Road	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
+1(877)	
  978-­‐1112	
  
Date:	
  	
   	
  
  
July,	
  2015	
  
Authorized	
  Person:	
  	
   James	
  Halter	
  
Signature:	
   	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
  Road,	
  Suite	
  110	
  
Atlanta,	
  GA	
  30342	
  
www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
18	
  
GEM	
  Module	
  Hardware	
  Integration	
  Guide	
  
  
  	
  	
  	
  	
  	
  Version	
  0.3	
  
Bluetooth	
  Qualification	
  
The	
  GEM	
  module	
  has	
  been	
  listed	
  with	
  the	
  Bluetooth	
  Special	
  Interest	
  Group	
  (SIG)	
  as	
  a	
  
qualified	
  an	
  End	
  Product.	
  The	
  Wahoo	
  Fitness	
  Declaration	
  ID	
  is:	
  D027620	
  
  
The	
  Bluetooth	
  SIG	
  requires	
  every	
  product	
  implementing	
  Bluetooth	
  technology	
  to	
  have	
  a	
  
Declaration	
  ID	
  even	
  though	
  the	
  end	
  product	
  references	
  a	
  Bluetooth	
  design	
  with	
  its	
  own	
  
Declaration	
  ID.	
  
  
An	
  over	
  of	
  the	
  Bluetooth	
  SIG	
  Qualification	
  Process	
  is	
  as	
  follows:	
  	
  
  
1. Register	
  as	
  a	
  member	
  of	
  the	
  Bluetooth	
  SIG	
  –	
  www.bluetooth.org	
  
2. Go	
  to	
  product	
  listing	
  page	
  https://www.bluetooth.org/en-­‐us/test-­‐
qualification/qualification-­‐overview	
  
3. Go	
  to	
  Create	
  a	
  Listing:	
  https://www.bluetooth.org/tpg/QLI_SDoc.cfm	
  
4. In	
  the	
  area	
  “Reference	
  a	
  Qualified	
  Design,	
  Enter	
  End	
  Product	
  ID:	
  xxxxxxxx	
  
5. Select	
  your	
  Declaration	
  ID	
  or	
  Purchase	
  a	
  Declaration	
  ID.	
  Fees	
  for	
  Declaration	
  IDs	
  
vary	
  based	
  on	
  Bluetooth	
  SIG	
  membership	
  level.	
  
6. Once	
  you	
  have	
  completed	
  your	
  listing	
  and	
  paid	
  your	
  declaration	
  fee,	
  your	
  design	
  will	
  
be	
  listed	
  on	
  the	
  Blueooth	
  SIG	
  website.	
  	
  
  
You	
  can	
  find	
  more	
  details	
  on	
  the	
  Bluetooth	
  SIG	
  listing	
  process	
  at	
  the	
  following	
  webpage:	
  
https://www.bluetooth.org/en-­‐us/test-­‐qualification/qualification-­‐overview	
  
Ordering	
  Details	
  
Part	
  Number	
  
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  contact	
  Wahoo	
  Fitness	
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  1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  or	
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  email	
  at	
  info@wahoofitness.com	
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additional	
  help	
  is	
  needed.	
  
Wahoo	
  Fitness	
  
90	
  West	
  Wieuca	
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  110	
  
Atlanta,	
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www.wahoofitness.com	
  
1-­‐877-­‐978-­‐1112	
  
  
  
19	
  

Source Exif Data:
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PDF Version                     : 1.6
Linearized                      : No
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Author                          : Timothy Eskew
Create Date                     : 2015:08:24 13:02:46Z
Modify Date                     : 2015:08:31 16:47:43+08:00
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XMP Toolkit                     : Adobe XMP Core 5.4-c005 78.147326, 2012/08/23-13:03:03
Format                          : application/pdf
Creator                         : Timothy Eskew
Description                     : 
Title                           : GEM Module Hardware Guide v.3
Creator Tool                    : Word
Metadata Date                   : 2015:08:31 16:47:43+08:00
Keywords                        : 
Producer                        : Mac OS X 10.10.5 Quartz PDFContext
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FCC ID Filing: PADWF111

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