無線收發(fā)數(shù)傳MODEM模塊PTR2030及其應(yīng)用

摘   要：       本文介紹了PTR2030的主要特點、引腳功能、軟件設(shè)計、硬件連接及具體的應(yīng)用電路。PTR2030是超小型、超低功耗、高速率無線數(shù)傳MODEM，它性能優(yōu)異，是目前低功率無線數(shù)傳的理想選擇。

引言

由于無線收發(fā)模塊的種類比較多，如何在設(shè)計中選擇所需要的模塊非常關(guān)鍵，正確的選擇可以少走彎路，降低成本，更快地將產(chǎn)品推向市場，本文將介紹一種新型的無線收發(fā)模塊PTR2030。

PTR2030是超小型、超低功耗、高速率無線數(shù)傳MODEM。它采用串口傳輸，應(yīng)用及編程非常簡單，傳送的效率很高；所需的外圍元件少，產(chǎn)品開發(fā)的成本低；功耗??；管腳少，封裝小，有利于減少PCB板面積，降低成本。

PTR2030由單IC組合而成，接收發(fā)射合一；采用FSK調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)；標(biāo)準(zhǔn)的DIP引腳間距，更適合嵌入式設(shè)備。另外，由于它采用了低發(fā)射功率、高靈敏度設(shè)計，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。

PTR2030的主要特性

PTR2030模塊的引腳圖如圖１所示。各引腳說明如圖1。

PIN1：VCC，正電源，接2.7~3.3V

PIN2：CS，頻道選擇端，必須設(shè)為高，即CS=1，即選擇工作頻道為315MHz

PIN3：DO，數(shù)據(jù)輸出端

PIN4：DI，數(shù)據(jù)輸入端

PIN5：GND，電源地

PIN6：PWR，節(jié)能控制端，當(dāng)PWR=1時，正常工作狀態(tài)；當(dāng)PWR=0時，待機(jī)微功耗狀態(tài)

PIN7：TXEN，發(fā)射接收控制，當(dāng)TXEN=1時，模塊為發(fā)射狀態(tài)；當(dāng)TXEN=0時，模塊為接收狀態(tài)

PTR2030的軟件編程

在軟件編程過程中，對PTR2030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。

發(fā)送部分

PTR2030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PTR2030的工作速率。

在發(fā)送數(shù)據(jù)之前需將模塊置于發(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)換時間需要）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)換時間為5ms。

接收部分

接收時應(yīng)將PTR2030置于接收狀態(tài),即TXEN=0，接收到的數(shù)據(jù)可直接送到單片機(jī)串口或經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后送到計算機(jī)。

待機(jī)模式

當(dāng)PWR=0時,PTR2030進(jìn)入節(jié)電待機(jī)模式，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)。

PTR2030在溫度測控系統(tǒng)中的應(yīng)用

由PTR2030構(gòu)成的系統(tǒng)可完成數(shù)據(jù)采集的點對點傳輸，可構(gòu)成點對多點的雙向數(shù)據(jù)傳輸通道。圖２所示是PTR2030用于溫度測控系統(tǒng)中的電路圖。

在該系統(tǒng)中，PTR2030將溫度傳感器采集到的溫度數(shù)據(jù)傳送給計算機(jī)，同時將計算機(jī)發(fā)出的控制信號傳送給單片機(jī)，從而實現(xiàn)了單片機(jī)與計算機(jī)之間的無線數(shù)據(jù)通訊。PTR2030可直接接單片機(jī)的串口或I/O口，連接時，PTR2030無線MODEM的DI端應(yīng)接單片機(jī)串口的發(fā)送端,DO端應(yīng)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。PTR2030與計算機(jī)相連時，必須經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換，將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平。用一片MAX232即可達(dá)到電平轉(zhuǎn)換的目的。

由于無線收發(fā)模塊的特點, 在對系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計時應(yīng)該特別注意通信協(xié)議的制定及糾檢錯的處理。無信號時，PTR2030串口輸出的是隨機(jī)數(shù)據(jù)，所以協(xié)議的第一件事就是能夠識別噪聲和有效數(shù)據(jù)。通過測試和試驗發(fā)現(xiàn)，0xFF后跟0x00在噪聲中不容易發(fā)生，因此，單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的開始應(yīng)該以一個任意內(nèi)容的字節(jié)（這是因為第一個字節(jié)的數(shù)據(jù)在發(fā)送時容易丟失），然后是0xFF后跟一個0x00，接收協(xié)議規(guī)定只接收以0xFF后跟一個0x00開始的包。另一點需要注意的問題是數(shù)據(jù)的糾檢錯，在本系統(tǒng)中檢錯采用校驗和方式。糾錯采用連續(xù)傳送三次的方法。同一數(shù)據(jù)連續(xù)發(fā)送三次，在接收端，比較三個數(shù)據(jù)中的每一位，若至少有兩個數(shù)據(jù)該位相同，則該位即為正確的。綜上所述，一個完整的無線傳輸協(xié)議是：[開始1][開始1][開始2][數(shù)據(jù)1][數(shù)據(jù)2][數(shù)據(jù)3][校驗和]，開始1是0xFF，開始2是0x00，如果校驗和正確，則說明數(shù)據(jù)傳輸完整，再比較數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2、數(shù)據(jù)3，取其兩個相同者，并給出應(yīng)答信號，如果數(shù)據(jù)本身傳輸不完整，不應(yīng)答，系統(tǒng)會重新發(fā)送數(shù)據(jù)。

結(jié)語

由PTR2030構(gòu)成的系統(tǒng)可完成點對點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采集，點對多點雙向數(shù)據(jù)傳輸，因此PTR2030可廣泛用于遙控、遙測、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)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控、機(jī)器人控制、信息家電、無線232，無線422/485數(shù)據(jù)通信等系統(tǒng)。 ■

參考文獻(xiàn)：

1.        余永權(quán)，‘ATMEL 89 系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)’，北京航空航天大學(xué)出版社，2002

圖1   PTR2030模塊的引腳圖

圖2  PTR2030用于溫度測控系統(tǒng)中的電路圖