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多用途无线数据收发模块

 无线数据传输广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。
    

        

1。 发射机天线 (最好接23厘米天线)
2。 发射机数据端
3。 VCC正电源
4。 GND接地端
5。 接收机天线 (最好接23厘米天线)
6。 GND接地端
7。 接收机数据端
8。 VCC正电源
9。 发射模块体积(左边大的22x22x8毫米,小的13x13x5毫米)
10。接收模块体积(47x19x8毫米)


这是数据发射模块的电路图



这是数据接收模块的电路图

  数据发射模块的工作频率为315M,采用声表谐振器SAW稳频,频率稳定度极高,当环境温度在-25~+85度之间变化时,频飘仅为3ppm/度。特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。声表谐振器的频率稳定度仅次于晶体,而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差,即使采用高品质微调电容,温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。
    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Q2,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口,而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。比如用PT2262或者SM5262等编码集成电路配接时,直接将他们的数据输出端第17脚接至DF数据模块的数据端即可。
    数据模块具有较宽的工作电压范围3~12V,当发射电压为3V时,空旷地传输距离约50~100米,发射功率较小,当电压5V是约200~400米,当电压9V时约500~600米,当发射电压为12V时,为最佳工作电压,具有较好的发射效果,发射电流约60毫安,空旷地传输距离800~1000米,发射功率约200毫瓦。当电压大于l2V时功耗增大,有效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,比较适合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。
    数据模块适合采用ASK方式调制,以降低功耗,当数据信号停止时发射电流降为零,数据信号与DF发射模块输入端用电阻而不能用电容耦合,否则数据模块将不能正常工作。数据电平应接近数据模块的实际工作电压,以获得较高的调制效果,过宽的调制脉冲信号容易引起调制效率下降,收发距离变近。当高电平脉冲宽度在0.08-0.5ms时发射效果较好,大于1ms后效率开始下降;当低电平区大于10ms,接收到的数据第一位极易被干扰(即零电平干扰)而引起接收到的数据错误。如采用CPU编译码可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰,若是通用编解码器,可调整振荡电阻使每组码中间的低电平区小于10ms(如编码器为PT2262时,振荡电阻可以取1.2M)。数据模块输入端平时应处于低电平状态,输入的数据信号应是正逻辑电平,幅度最高不应超过DF数据模块的工作电压,如果是负逻辑电平需经反相。
    发射发射模块最好能垂直安装在印板边部,应离开周围器件5mm以上,以免受分布参数影晌。DF模块的传输距离与调制信号頻率及幅度,发射电压及电池容量,发射天线,接收机的灵敏度,收发环境有关。一般在开阔区最大发射距离约800米,在有障碍的情况下,距离会缩短,由于无线电信号传输过程中的折射和反射会形成一些死区及不稳定区域,不同的收发环境会有不同的收发距离。
    数据模块的最大传输数据速率为9.6KBs,一般控制在2.5k左右,过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率,一般遥控报警器也不需要过高的速率,现在遥控报警器普遍使用性价比较好的PT2262及2272编解码器,振荡电阻PT2262可以采用1.2M,PT2272可以采用200K,具有较好的收发距离(此电阻值必须精确,精度误差小于5%)。如用于单片机,速率可取2.4kbps,同时应兼顾到发射效率。当数据中连续几个“1”,脉宽超过1ms后,会引起发射效率下降,太大的占空比及太低的频率易引起过调制,当高电平脉宽在0.1-1ms范围,收发效果较好。不合适的数据速率同样会影响收发距离,甚至收不到信号。
    接收模块的工作电压为5伏,静态电流4毫安,它为超再生接收电路,接收灵敏度为-105dbm,接收天线最好为25~30厘米的导线,最好能竖立起来。接收模块本身不带解码集成电路,因此接收电路仅是一种组件,只有应用在具体电路中进行二次开发才能发挥应有的作用,这种设计有很多优点,它可以和各种解码电路或者单片机配合,设计电路灵活方便。这种电路的优点在于:
    1。天线输入端有选频电路,而不依赖1/4波长天线的选频作用,控制距离较近时可以剪短甚至去掉外接天线
    2。输出端的波形在没有信号时是一条直线,干扰信号只是在这条直线上产生极短暂的针状脉冲,而不象其它再生接收电路会产生密集的噪声波形,所以抗干扰能力较强。
    3。模块自身辐射极小,加上电路模块背面网状接地铜箔的屏蔽作用,可以减少自身振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入。
    4。采用带骨架的铜芯电感将频率调整到315M后封固,这与采用可调电容调整接收频率的电路相比,温度、湿度稳定性及抗机械振动性能都有极大改善。可调电容调整精度较低,只有3/4圈的调整范围,而可调电感可以做到多圈调整。可调电容调整完毕后无法封固,因为无论导体还是绝缘体,各种介质的靠近或侵入都会使电容的容量发生变化,进而影响接收频率。另外未经封固的可调电容在受到振动时定片和动片之间发生位移;温度变化时热胀冷缩会使定片和动片间距离改变;湿度变化因介质变化改变容量;长期工作在潮湿环境中还会因定片和动片的氧化改变容量,这些都会严重影响接收频率的稳定性,而采用可调电感就可解决这些问题,因为电感可以在调整完毕后进行封固,绝缘体封固剂不会使电感量发生变化。
    如果接收端用PT2272或者SM5272解码时,可以将DF接收模块的数据输出端直接接PT2272或者SM5272的第14脚, 如果利用单片机的软件解码可以省略解码芯片,使系统的硬件得以简化,但是要考虑单片机的时钟频率的倍频会对接收模块的干扰,比如单片机应离开接收模块,降低单片机的工作频率,中间加入屏蔽等,更应该避免共用一条地线。
    接收模块工作时一般输出的是高电平脉冲,不是直流电平,所以不能用万用表测试,调试时可用一个发光二极管串接一个3K的电阻监测DF模块的输出状态。