多年前就有做一下无线传送数据的主意,开端在现实生活中触摸到的是摩托车防盗器上的遥控装置,后来由于种种原因一向拖了下来没有做成,最近凭着搞电波钟解码的余热,利用了五一假日把这个无线传数搞了出来。
无线传数模块在生活中使用处极广,比方车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁体系、小区传呼、工业数据收集体系、无线标签、身份辨认、非触摸RF能卡、小型无线数据终端、安全防火体系、无线遥控体系、生物信号收集、水文气象监控、机器人操控、无线232数据通讯、无线485/422数据通讯、数字音频、数字图像传输等。此次选用的模块是价格相对廉价的433M模块,淘宝上价格7元一对,合适用于少数数据的传送,还有些模块是合适较高速率传送的(达Mbps等级),但价格相对较高。此套模块长处是本钱低,抗干扰能力强,灵敏度高,传送距离远;缺陷是传送速率较低,一般在4Kbps下能够安稳传送。
一、收发模块技术参数
下面是发射和接纳模块的实物图和对应的电路原理图。其间天线是另外用细电线约20cm长绕圈构成。
1、通讯方法:调幅AM
2、作业频率:433MHz
3、频率安稳度:±75KHZ
4、发射功率:≤500MW
5、静态电流:≤0.1UA
6、发射电流:3~50MA
7、作业电压:DC 3~12V
DF数据发射模块的作业频率为433M,选用声表谐振器SAW稳频,频率安稳度极高,当环境温度在-25~+85度之间改变时,频飘仅为3ppm/度。声表谐振器的频率安稳度仅次于晶体,而一般的LC振荡器频率安稳度及共同性较差,即便选用高品质微调电容,温差改变及振荡也很难确保已调好的频点不会产生偏移。
DF发射模块未设编码集成电路,而增加了一只数据调制三极管Q1,这种结构使得它能够方便地和其它固定编码电路、翻滚码电路及单片机接口,而不用考虑编码电路的作业电压和输出起伏信号值的巨细。比方用PT2262等编码%&&&&&%配接时,直接将它们的数据输出端第17脚接至DF数据模块的输入端即可。
DF数据模块具有较宽的作业电压规模3~12V,当电压改变时发射频率根本不变,和发射模块配套的接纳模块无需任何调整就能安稳地接纳。当发射电压为3V 时,空旷地传输距离约20~50米,发射功率较小,当电压5V时约100~200米,当电压9V时约300~500米,当发射电压为12V时,为最佳作业电压,具有较好的发射作用,发射电流约60毫安,空旷地传输距离700~800米,发射功率约500毫瓦。当电压大于l2V时功耗增大,有用发射功率不再明显提高。这套模块的特点是发射功率比较大,传输距离比较远,比较合适恶劣条件下进行通讯。天线最好选用25厘米长的导线,远距离传输时最好能够竖立起来,由于无线电信号传输时受许多要素的影响,所以一般有用距离只要标称距离的20%乃至更少。
DF数据模块选用ASK方法调制,以降低功耗,当数据信号中止时发射电流降为零,数据信号与DF发射模块输入端能够用电阻或许直接衔接而不能用%&&&&&%耦合,不然DF发射模块将不能正常作业。数据电平应挨近DF数据模块的实践作业电压,以取得较高的调制作用。
DF发射发射模块最好能笔直安装在主板的边际,应脱离周围器材5mm以上,以免受散布参数影响。DF模块的传输距离与调制信号频率及起伏、发射电压及电池容量、发射天线、接纳机的灵敏度、收发环境有关。一般在开阔区最大发射距离约800米,在有妨碍的状况下,距离会缩短,由于无线电信号传输过程中的折射和反射会构成一些死区及不安稳区域,不同的收发环境会有不同的收发距离。
接纳模块首要技术指标:
1、通讯方法:调幅AM
2、作业频率:433MHZ
3、频率安稳度:±200KHZ
4、接纳灵敏度:-106DBM
5、静态电流:≤5MA
6、作业电流:≤5MA
7、作业电压:DC 4.8~5V
8、输出方法:TTL电平
接纳模块为超再生接纳电路,L1C1选频后信号进入Q1及周边电路组成高放电路,Q2及周边电路组本钱振,接纳的信号经过LM358双运放整形为TTL电平的方波信号。输出端常态为低电平,当接纳到信号时,输出为高电平。
二、测验电路
由于51MCU上电后IO口默以为高电平,因此在发射模块前和接纳模块后加了三极管作反相,这样常态下电平与MCU共同,将发射模块直接衔接在发射操控MCU的TXD,将接纳模块衔接在接纳MCU的RXD上。发射端编写程序约隔1秒由串口发送一个数据,数据由0-9循环改变,以调查数据是否正确传送,数据通讯选用异步方法,1开端位8数据位1中止位,每个数据共10个位;接纳端MCU接纳数据后送LCD1602 显现。通讯速率别离测验了2400bps、4800bps、7200bps、9600bps,其间2400bps及4800bps速率下数据均能安稳传送无丢码、误码,7200bps及9600bps速率下数据偶然会乱码,根据安稳性及统筹传送速率,在后面的程序中均选用4800bps速率。
发射端选用低电压系列MCU,由二节1.5V电池供电,接纳端衔接在试验板上进行测验。实践测验中,3V供电给发射模块能够正常作业,两机相隔约8米,中距离二道墙,信号仍能安稳正确传送。后来又测验了不加天线的状况,发现假如发射与接纳均不加天线在上述条件下则会呈现乱码,任一端加上天线均能在上述条件下安稳正确传送数据。发射端连同MCU在内,发射时均匀约7ma电流,休眠时约几ua,耗电量较抱负,合适选用电池供电。
三、实践使用
完结测验后,对模块作业原理及功能有开始了解,所以作进一步使用,操控发射模块的MCU板原来是于测验电波解码的,所以作了一点修正,将BPC信号(我国电波授时信号)及JJY信号(日本电波授时信号)解码后经过DF模块将时刻数据发射出去,接纳端接纳后进行处理及显现。
下面是衔接BPC接纳模块的实物图。
下面是衔接JJY接纳模块的实物图。