1. No category

P R E D S T A V L J A M O / N o v i t r an s i v e r , s p r e j e mn i i n o d d a j n i m o d u l i na 4 3 3 M H z
Novi transiver, sprejemni in oddajni moduli na 433MHz
Avtor: Bo­jan Ko­vač
E-pošta: [email protected]
HO­PE-jev RF01 je in­te­gri­ra­no vez­je z niz­ko po­ra­bo, po fun­kci­ji več­ka­nal­ni FSK spre­jem­nik,
obli­ko­van za upo­ra­bo v apli­ka­ci­jah, ki us­tre­za­jo FCC ali ET­SI pri­po­ro­či­lom za de­lo brez po­se­
bne­ga do­vo­lje­nja in upo­ra­bo na fre­kven­cah 315, 433, 868 in 915 MHz. Upo­rab­ljen sku­paj z
RF02-FSK HO­PE od­daj­ni­kom RF02 po­nu­ja flek­si­bil­no, ce­ne­no in vi­so­ko in­te­gri­ra­no re­ši­tev,
ki ne za­hte­va do­dat­nih to­var­ni­ških na­sta­vi­tev. Vseh po­tre­bne RF fun­kci­je so in­te­gri­ra­ne. Za
nje­go­vo de­lo­va­nje je po­tre­ben sa­mo zu­na­nji kri­stal in us­trez­no fil­tri­ra­nje.
FSK sprejemno in­te­gri­ra­no vez­je - RF01
RF01 ima po­pol­no in­te­gri­ran PLL za la­žji in hi­trej­ši raz­voj
RF apli­ka­cij. Nje­go­va po­mem­bna la­stnost je tu­di hi­ter čas
vzpo­sta­vi­tve, kar omo­go­ča hi­tro pre­ska­ko­va­nje fre­kvenc,
s či­mer se izog­ne­mo slab­lje­nju in in­ter­fe­ren­ci med ka­na­li
ter do­se­že­mo ro­bu­stno brez­žič­no zve­zo. Vi­so­ka re­so­lu­ci­ja
vgra­je­ne­ga PLL-ja do­vo­lju­je upo­ra­bo na več ka­na­lih isto­ča­
sno v ka­te­rem ko­li fre­kven­čnem ob­mo­čju. Pa­sov­na ši­ri­na
(BW) je pro­gra­ma­bil­na z na­me­nom pri­la­go­di­tve raz­lič­nim
za­hte­vam gle­de od­sto­pa­nja hi­tro­sti po­dat­kov­ne­ga to­ka in
upo­rab­lje­ne­ga kri­sta­la. Spre­jem­nik z upo­ra­bo Ze­ro-IF I/Q
de­mo­du­la­ci­jo zma­njša po­tre­bo po zu­na­njih kom­po­nen­tah
na mi­ni­mum, za­to v ti­pič­nih apli­ka­ci­jah ra­zen kri­sta­la in
ne­ka­te­rih ele­men­tov zu­na­nji ele­men­ti sploh ni­so po­tre­
bni!
In­te­gri­ra­no vez­je dra­ma­tič­no raz­bre­me­nju­je mi­kro­kon­tro­
ler z in­te­gri­ra­no di­gi­tal­no ob­de­la­vo po­dat­kov: fil­tri­ra­nje po­
dat­kov, pre­poz­na­va­nje po­dat­kov­nih vzor­cev in in­te­gri­ran
FI­FO. Av­to­mat­ska kon­tro­la fre­kven­ce (AFC) do­pu­šča upo­
ra­bo ce­nej­ših kri­sta­lov obi­čaj­ne toč­no­sti. K zni­ža­nju ce­ne
ce­lot­ne­ga si­ste­ma pri­po­mo­re
to vez­je z ge­ne­ri­ra­njem po­se­
bne­ga tak­ta za de­lo mi­kro­kon­
tro­ler­ja, s či­mer se izog­ne­mo
dru­ge­mu kri­sta­lu.
V naj­pre­pro­stej­ših apli­ka­ci­jah
spre­jem­nik pod­pi­ra ce­lo sa­mo­
stoj­no de­lo­va­nje! V tem na­či­nu
ima­mo na raz­po­la­go po­pol­no
fun­kci­jo spre­jem­ni­ka in uprav­
lja­nje s šti­ri­mi di­gi­tal­ni­mi iz­ho­
di na osno­vi spre­je­te­ga pa­ke­ta
po­dat­kov brez do­dat­ne­ga mi­kro­
pro­ce­sor­ske­ga nad­zo­ra. V tem
na­či­nu lah­ko ta­ko upo­rab­lja­mo
vsaj du­cat pre­dna­stav­lje­nih
fre­kven­čnih ka­na­lov, ki so lah­
ko upo­rab­lje­ni v ka­te­rem ko­li
od šti­rih fre­kven­čnih ob­mo­čij.
Vez­je ima vgra­jen ča­sov­nik za
la­stno pre­bu­ja­nje, ki ga lah­ko
ko­ri­stno upo­ra­bi­mo v apli­ka­ci­
SVET ELEKTRONIKE
jah, ki za­hte­va­jo niz­ko po­ra­bo.
Glavne značilnosti
• po­pol­no in­te­gri­ran – maj­hno šte­vi­lo do­dat­nih zu­na­njih
kom­po­nent, la­žji in hi­trej­ši raz­voj apli­ka­ci­je,
• v pro­ce­su pro­iz­vod­nje ne za­hte­va umer­ja­nja in s tem
zma­njšu­je pro­iz­vo­dne stro­ške,
• pro­gra­ma­bil­ni PLL sin­te­ti­za­tor vi­so­ke re­so­lu­ci­je se hi­tro
vzpo­stav­lja,
• spo­so­bnost hi­tre­ga pre­ska­ko­va­nja fre­kvenc,
• vi­so­ka hi­trost pre­no­sa v bi­tih (do 115.2 Kbps v di­gi­tal­
nem na­či­nu),
• di­rek­tni vhod za pri­klju­či­tev di­fe­ren­ci­al­ne an­te­ne,
• pro­gra­ma­bil­na pa­sov­na ši­ri­na (67 v 400 kHz) na iz­bra­
nem ka­na­lu,
• ana­log­ni in di­gi­tal­ni RS­SI iz­ho­di,
• av­to­mat­ska re­gu­la­ci­ja fre­kven­ce (AFC),
• zaz­na­va­nje kva­li­te­te spre­je­tih po­dat­kov (DQD),
• no­tra­nje fil­tri­ra­nje po­dat­kov in obno­vi­tev tak­ta,
• pre­poz­na­va­nje RX vzor­cev,
Sli­ka 1: Fun­kci­o­nal­na she­ma RF01.
JANUAR 2008
41
42
P R E D S T A V L J A M O / N o v i t r an s i v e r , s p r e j e mn i i n o d d a j n i m o d u l i na 4 3 3 M H z
• uprav­lja­nje fun­kcij po SPI zdru­žlji­vem se­rij­
skem vo­di­lu,
• takt in re­set sig­nal za mi­kro­kon­tro­ler,
• 16-bit­ni RX po­dat­kov­ni FI­FO,
• na­čin de­lo­va­nja z niz­ko po­ra­bo (manj kot 0.5
mA v pov­pre­čju),
• stan­dar­dni 10 MHz kri­stal,
• ča­sov­nik za sa­mo­pre­bu­ja­nje,
• zaz­na­va­nje pre­niz­ke­ga ni­vo­ja na­pa­ja­nja,
• de­lu­je v ob­mo­čju na­pa­ja­nja od 2.2 do 5.4 V,
• maj­hna po­ra­ba (-9 mA v niz­ko­fe­kven­čnem
ob­mo­čju),
• ni­zek tok v re­ži­mu spa­nja (0.3 µA),
• kom­pak­tno 16-pin­sko TSSOP ohi­šje.
Tipični primeri uporabe:
• da­ljin­sko uprav­lja­nje,
• var­nost do­ma in alar­mi­ra­nje,
• brez­žič­na tip­kov­ni­ca, mi­ška in dru­ge PC pe­ri­
fer­ne eno­te,
Slika 2: Funkcionalna shema RF02.
• uprav­lja­nje igrač,
• da­ljin­sko pre­poz­na­va­nje in vstop brez klju­ča,
• nad­zor pri­ti­ska v pnev­ma­ti­kah av­to­mo­bi­lov,
PLL za la­žji in hi­trej­ši raz­voj RF apli­ka­cij. Nje­go­va po­mem­bna
• te­le­me­tri­ja,
la­stnost je tu­di hi­ter čas vzpo­sta­vi­tve, kar omo­go­ča hi­tro pre­
• za­jem po­dat­kov o ose­bah/pa­ci­en­tih,
ska­ko­va­nje fre­kvenc, s či­mer se izog­ne­mo slab­lje­nju in in­ter­
• av­to­mat­sko brez­žič­no od­či­ta­va­nje in­stru­men­tov.
fe­ren­ci med ka­na­li ter do­se­že­mo ro­bu­stno brez­žič­no zve­zo.
Vi­so­ko sta­bil­no in toč­no FSK mo­du­la­ci­jo do­se­že z di­rek­tno
mo­du­la­ci­jo v za­pr­ti zan­ki s hi­tros­tmi do 115,2 Kbps. Vi­so­ka
FSK od­daj­no in­te­gri­ra­no vez­je - RF02
re­so­lu­ci­ja vgra­je­ne­ga PLL-ja do­vo­lju­je upo­ra­bo vez­ja na več
RF02 je in­te­gri­ra­no vez­je z niz­ko po­ra­bo, po fun­kci­ji več­ka­ ka­na­lih isto­ča­sno v ka­te­rem ko­li fre­kven­čnem ob­mo­čju.
nal­ni FSK od­daj­
nik, obli­ko­van za In­te­gri­ran moč­no­stni oja­če­val­nik od­daj­ni­ka je iz­ve­den kot
upo­ra­bo v apli­ka­ di­fe­ren­ci­al­ni iz­hod z od­pr­tim ko­lek­tor­jem, ki uprav­lja di­
ci­jah, ki us­tre­za­jo rek­tno s sig­na­lom za an­te­no s pro­gra­ma­bil­nim iz­ho­dnim
FCC ali ET­SI pri­ ni­vo­jem. No­be­no do­dat­no pri­la­ga­ja­nje ni po­tre­bno. Vgra­je­
po­ro­či­lom za de­lo no vez­je za av­to­mat­sko pri­la­ga­ja­nje an­te­ne omo­go­ča, da se
brez po­se­bne­ga izog­ne­mo dra­gim po­stop­kom fi­ne­ga pri­la­ga­ja­nja an­te­ne in
do­vo­lje­nja in upo­ raz­gla­si­tev za­ra­di hand efek­ta.
ra­bo na fre­kven­
cah 315, 433, Za upo­ra­bo v apli­ka­ci­jah z niz­ko po­ra­bo je na vo­ljo av­to­mat­
868 in 915 MHz. sko ak­ti­vi­ra­nje iz re­ži­ma spa­nja z več raz­lič­ni­mi do­god­ki
Upo­rab­ljen sku­paj (in­ter­ni ča­sov­nik, zaz­nan ni­zek ni­vo na­pa­ja­nja).
z RF01-FSK HO­
PE spre­jem­ni­kom Glavne značilnosti
RF02 po­nu­ja flek­ Po­leg glav­nih zna­čil­no­sti, s ka­te­ri­mi se po­na­ša že spre­jem­
si­bil­no, ce­ne­no in nik RF01, je tre­ba ome­ni­ti tu­di te, ki so zna­čil­ne le za od­daj­
vi­so­ko in­te­gri­ra­ no vez­je RF02:
no re­ši­tev, ki ne • sta­bil­na in toč­na FSK mo­du­la­ci­ja s pro­gra­ma­bil­nim od­
za­hte­va do­dat­nih
klo­nom,
to­var­ni­ških na­sta­ • pro­gra­ma­bil­na pa­sov­na ši­ri­na PLL zan­ke,
vi­tev. Vseh po­tre­ • di­fe­ren­ci­al­ni iz­hod za di­rek­tno pri­klju­či­tev an­te­ne,
bne RF fun­kci­je • av­to­mat­ska pri­la­go­di­tev pri­klju­če­ni an­te­ni,
so
in­te­gri­ra­ne. • pro­gra­ma­bil­ni ni­vo od­daj­ne mo­či,
Za nje­go­vo de­lo­ • PI vo­di­lo za apli­ka­ci­je z mi­kro­kon­tro­ler­ji,
va­nje je po­tre­ben • vgra­jen pro­gra­ma­bil­ni kon­den­za­tor kvar­ca.
sa­mo zu­na­nji kri­
stal in us­trez­no Upo­rab­lja se v ena­kih apli­ka­ci­jah kor RF01.
fil­tri­ra­nje.
Tu­di RF02 ima po­
pol­no in­te­gri­ran
JANUAR 2008
FSK tran­sce­i­ver in­te­gri­ra­no vez­je - RF12
In­te­gri­ra­no vez­je RF12 je sku­pek vseh la­stno­sti spre­jem­ni­
SVET ELEKTRONIKE
P R E D S T A V L J A M O / N o v i t r an s i v e r , s p r e j e mn i i n o d d a j n i m o d u l i na 4 3 3 M H z
Sli­ka 5: Moč­no­stni mo­dul
RF12BP.
Sli­ka 3: Fun­kci­o­nal­na she­ma RF12.
ka RF01 in od­daj­ni­ka RF02. Na­me­nje­no je apli­ka­ci­jam, v
ka­te­rih za ko­mu­ni­ka­ci­jo po­tre­bu­je­mo oba - spre­jem­nik in
od­daj­nik. Ker je obo­je zdru­že­no v enem vez­ju, ima­mo mož­
nost raz­vo­ja iz­re­dno maj­hnih in zmo­glji­vih apli­ka­cij. Po­leg
obi­čaj­ne iz­ved­be tran­sce­i­ver­ja ob­sta­ja­ta še raz­li­či­ci RF12B,
ki je low-power z raz­po­nom na­pa­jal­ne na­pe­to­sti od 2,2 do
3,8 V, in RF12BP, ki ob prej ome­nje­nem na­pa­ja­nju zmo­re
ce­lih 500 mW od­daj­ne mo­či. Ta ima za­ra­di ve­čje od­daj­ne
zmo­glji­vo­sti do­da­nih tu­di več zu­na­njih ele­men­tov, ta­ko da
do­se­že­jo nje­go­ve di­men­zi­je 20 x 40 mm.
Izdelani moduli
Pri HO­PE RF po­nu­ja­jo tri raz­lič­ne iz­ved­be mo­du­lov maj­hnih
di­men­zij z vez­ji RF01, RF02 in RF12, ki se raz­li­ku­je­jo po
na­či­nu pri­klju­či­tve: DIP iz­ved­bo di­men­zij 15,5 x 13,2 mm
in dve SMD iz­ved­
bo di­men­zij 15,9
x 16,1 mm, S1
- vi­so­ko (vi­ši­na
naj­več do 4,20
mm) in S2 - niz­ko
(vi­ši­na naj­več do
2,20 mm). Na­čr­
te z di­men­zi­ja­mi
mo­du­lov naj­de­te
Sli­ka 4: Zgo­raj je mo­dul v DIP iz­ved­bi, spo­ na kon­cu te­ga pri­
daj le­vo v S1 in de­sno pa v S2 iz­ved­bi s spev­ka. V ta­be­li
SMD kri­sta­lom (vi­ši­na le 2,2 mm!).
1 so ode­be­lje­no
oz­na­če­ni mo­du­li,
ki jih lah­ko na­ro­
či­te tu­di v na­ši
splet­ni tr­go­vi­ni.
Odlo­či­li smo se za
obli­ko S1 in za fre­
kven­čni ob­mo­čji
433 MHz in 868
MHz. RFM 12BP
je za­ra­di svo­je mo­
či na raz­po­la­go le
za fre­kven­čno ob­
mo­čje 868 MHz,
v ka­te­rem je upo­
Sli­ka 6: Di­men­zi­je mo­du­la v iz­ved­bi
SMD S1.
Sli­ka 7: Di­men­zi­je mo­du­la RF12BP .
ra­ba od­daj­ni­kov te mo­či pri nas do­
vo­lje­na.
Ta­be­la 1
SVET ELEKTRONIKE
Obli­ke in di­men­zi­je mo­du­lov
Vse osta­le po­dro­bno­sti, ki vas za­ni­
ma­jo v zve­zi z in­te­gri­ra­ni­mi vez­ji
in mo­du­li, lah­ko naj­de­te na splet­ni
stra­ni HO­PE RF. Kot ome­nje­no pa
so mo­du­li že na za­lo­gi v pro­daj­nem
ser­vi­su re­vi­je. •
JANUAR 2008
43