ptr_PTR2000 -無線收發(fā)數(shù)傳MODEM模塊PTR2000的原理與應(yīng)用

1 概述

無線收發(fā)一體數(shù)傳MODEM模塊PTR2000芯片性能優(yōu)異，在業(yè)界居領(lǐng)先水平，它的顯著特點(diǎn)是所需外圍元件少，因而設(shè)計(jì)非常方便。該模板塊在內(nèi)部需成了高頻接收、PLL合成、FSK調(diào)制/解調(diào)、參量放大、功率放大、頻道切換等功能，因而是目前集成度較高的無線數(shù)傳產(chǎn)品。

以往設(shè)計(jì)無線數(shù)傳產(chǎn)品常常需要相當(dāng)?shù)臒o線電專業(yè)知識(shí)和昂貴的專業(yè)設(shè)備，而且傳統(tǒng)的電路方案不是電路太復(fù)雜就是調(diào)試?yán)щy而令人望而卻步，以至影響了用戶的使用和新產(chǎn)品的開發(fā)研制工作。PTR2000的出現(xiàn)，使有們擺脫了傳統(tǒng)無線產(chǎn)品設(shè)計(jì)的困擾。該器件采用抗干擾能力較強(qiáng)的FSK調(diào)制/解調(diào)方式，其工作頻率穩(wěn)定可靠、外圍元件少、功耗極低且便于設(shè)計(jì)生產(chǎn)，這些優(yōu)異特性使得PTR200非常適合于便攜及手持產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。另外，由于它采用了低發(fā)射功率、高靈敏度設(shè)計(jì)，因而可滿足無線管制的要求且無需使用許可證，是目前低功率無線數(shù)傳的理想選擇。

2 PTR2000的主要特征

PTR2000的主要特征如下：

該器件將接收和發(fā)射合接為一體；

工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段433MHZ；

采用FSK調(diào)制/解調(diào)，可直接進(jìn)入數(shù)據(jù)輸入/輸出，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合；

采用DDS（直接數(shù)據(jù)合成）+PLL頻率合成技術(shù)，因而頻率穩(wěn)定性極好；

靈敏度高達(dá)―105bBm;

工作電壓低（2.7V），功耗小，接收待機(jī)狀態(tài)電流僅為8μA；

具有兩個(gè)頻道，可滿足需要多信道工作的場(chǎng)合；

工作速率最高達(dá)20kbit/s(也可在較抵速率下工作，如9600bps);

超小體積，約40×27×5mm;

可直接與MCU的串口進(jìn)行連接（如8031），也可以通過max232與計(jì)算機(jī)接口，軟件編程非常方便；

標(biāo)準(zhǔn)的DIR引腳間距更適合于趼、嵌入式設(shè)備；

由于采用了低發(fā)射功率、高接收靈敏的設(shè)計(jì)，因此使用時(shí)無需申請(qǐng)?jiān)S可證，開闊地時(shí)的使用距離最遠(yuǎn)可達(dá)1000米。

3 引腳排列及功能

PTR2000模板的引腳排列如圖1所示。各引腳的功能說明如下；

VCC（1腳）；下輸入端，電壓范圍為2.7~5.25V；

CS（2腳）：頻道選擇端。CS=0時(shí)，選擇工作頻道

1， 即433.92MHz；CS=1時(shí)選擇工作頻道2，即434.33 MHz

DO（3腳）：數(shù)據(jù)輸出端；

DI（4腳）：數(shù)據(jù)輸入端

GND（5腳）：電源地

PWR（6腳）：節(jié)能控制端。當(dāng)PWR=1時(shí)，模塊處于正常工作狀態(tài)，PWR=0

時(shí)，模塊處于待機(jī)微功耗狀態(tài)；

TXEN（7腳）：發(fā)射/接收控制端。當(dāng)TXEN=1時(shí)，模塊為發(fā)射狀態(tài)；當(dāng)TXEN=0

時(shí)，模塊被設(shè)置為接收狀態(tài)。

PTR2000可與所有單片機(jī)（如80C31、2051、68HC08、PIC、Z8等）配合使

用，可直接接單片機(jī)的串口或I/O口，也可與計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行通訊，此時(shí)需要

在中間簡單地接在一個(gè)RS232電平轉(zhuǎn)換芯片，如MAX232等。

無線收發(fā)數(shù)傳MODEM模塊PTR2000的原理

4 軟件編程注意事項(xiàng) 在軟件編程過程中，對(duì)PTR2000的工作模式和工作頻道的選擇尤為重要，表1給出了該模塊的工作模式控制及工作頻道的選擇方式。表1 模塊工作模式控制及工作頻道選擇表

模塊接腳輸入電平模塊狀態(tài)TXENCSPWR工作頻道號(hào)器件狀態(tài)0011接收0112接收1011發(fā)射1112發(fā)射xx0待機(jī)

4.1 發(fā)送

PTR2000的通信速率最高為20Kbit/s,也可工作在其它速率如4800bps、9600bps下，無需設(shè)置PTR2000的工作速率。

在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，應(yīng)將模塊先置于發(fā)射模式，即TXEN=1。然后在等待至少5ms后（接收到發(fā)射的轉(zhuǎn)換時(shí)間）才可以發(fā)送任意長度的數(shù)據(jù)。發(fā)送結(jié)束后應(yīng)將模塊置于接收狀態(tài)，即TXEN=0。發(fā)射到接收的轉(zhuǎn)換時(shí)間為5ms。

4.2 接收

接收時(shí)應(yīng)將PTR2000置于接收狀態(tài)，即TXEN=0。然后將將接收到的數(shù)據(jù)直接送到單片機(jī)串口或經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后送到計(jì)算機(jī)。

4.3 待機(jī)模式

當(dāng)PWR=0時(shí)，PTR2000進(jìn)入節(jié)電待機(jī)模式，此時(shí)的功耗大約為8μA，但在待機(jī)模式下不能接收和發(fā)射數(shù)據(jù)。

PTR2000 除了應(yīng)注意在發(fā)送、接收和待機(jī)模式下的編程外，還需注意在無信號(hào)時(shí)，PTR2000的串口輸出的是隨機(jī)數(shù)據(jù)，此時(shí)，可定義一個(gè)簡單的通信協(xié)議，如在發(fā)送時(shí)，在有效數(shù)據(jù)這前加兩個(gè)（或多個(gè)）字節(jié)的固定標(biāo)志，以便在接收一方的軟件中檢測(cè)該固定標(biāo)志并將其作出了為下式數(shù)據(jù)的開始。

為了使系統(tǒng)能夠可靠地通信，在編程時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)通信協(xié)議，并應(yīng)考慮數(shù)據(jù)的糾檢錯(cuò)，檢錯(cuò)可采用較驗(yàn)方式或更好的CRC校驗(yàn)方式。

5 硬件連接

圖2所示是PTR2000與計(jì)算機(jī)串口進(jìn)行接口的典型應(yīng)用電路。連接時(shí)，PTR2000無線MODEM的DI端應(yīng)接單片串口的發(fā)送端，DO接單片機(jī)串口的接收端。

利用單片機(jī)的I/O可以控制模塊的發(fā)射控制、頻道轉(zhuǎn)換和低功耗模式。

如果直接將PTR2000與計(jì)算機(jī)串口連接，則可用RTS來控制PTR2000無線MODEM模塊的收/發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換（RTS需經(jīng)電平轉(zhuǎn)換）。

6 應(yīng)用

單片無線收、發(fā)一體無線數(shù)傳模塊PTR2000可廣泛用于遙控、遙測(cè)、小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、門禁

系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線標(biāo)簽、身份識(shí)別、非接觸RF智能卡、小型無線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號(hào)采集、水文氣象控制、機(jī)器人控制、無線/230/422/485數(shù)據(jù)通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)认到y(tǒng)。

圖3 是PTR2000的一種具體應(yīng)用框圖。圖中，MCU單片機(jī)可以是8031、2051、68HC08、PIC16C、Z8等，可將PTR2000直接到單片機(jī)的串口或I/0口上。圖4的接收和發(fā)射系統(tǒng)圖可完成數(shù)據(jù)采集的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。適用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、無線鍵盤、無線標(biāo)簽、身份識(shí)別等系統(tǒng)中。

利用圖5所示電路可以構(gòu)成3點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的雙向數(shù)據(jù)傳輸通道，該系統(tǒng)可用于無線抄表、無線數(shù)傳等。

愛華網(wǎng)本文地址 » http://www.klfzs.com/a/8103250103/32014.html