SA68D21DL全雙工無線數(shù)傳報警模塊及其應用
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關(guān)鍵詞：計算機；無線數(shù)傳模塊；全雙工；SA68D21DL
１ 基本特點
對于移動或便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及一些布線不便或布線成本過高的微機測控系統(tǒng)而言，采用無線數(shù)據(jù)傳輸是一種較好的選擇方案。由北京捷麥通信器材有限公司生產(chǎn)的ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ無線數(shù)據(jù)報警收發(fā)模塊就是一款可在微機與微機之間，或微機與單片機之間進行全雙工遠距離無線通信的收發(fā)模塊。該模塊還可組成最多６５５３５點的單發(fā)多收或多發(fā)單收形式的無線局域網(wǎng)，且可脫離微機組成多點報警、遙控系統(tǒng)。該模塊的主要特點如下：
●采用透明式數(shù)據(jù)傳輸，無需改變原有系統(tǒng)通信程序及硬件連接方法；
●串口具有ＴＴＬ、ＲＳ２３２、ＲＳ４８５等多種電平接口；
●內(nèi)含Ｅ２ＰＲＯＭ及看門狗電路，可掉電記憶設(shè)置參數(shù)；
●采用ＣＲＣ檢驗，可驗出傳輸中９９．９９％的錯誤；
●具有組網(wǎng)通信模式，便于點對多點通信；
●頻率源采用ＶＣＯ／ＰＬＬ頻率合成器，可方便靈活地通過串口設(shè)置頻點；
●采用帶有溫度補償頻率基準，頻率的瞬時及長期穩(wěn)定度很高；
●同時具有串口通訊及開關(guān)量Ｉ／Ｏ，可直接用于報警、遙控等用途；
●采用工業(yè)級產(chǎn)品設(shè)計，工作溫度范圍寬，可適應野外工作；
●采用全封閉鋁合金外殼，抗干擾能力強；
●采用全ＳＭＴ組裝，工藝先進、可靠性高；
● 發(fā)送／接收距離范圍為１～３ｋｍ。
２ 技術(shù)指標
ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ的主要技術(shù)指標分為綜合指標、接收指標和發(fā)射指標三種。
（１） 綜合指標
●工作頻段：２２７．０００ＭＨｚ～２３３．０００ＭＨｚ；
●信道間隔：２５ｋＨｚ；
●頻率容差：５ｐｐｍ；
●工作溫度：－３０～＋６０℃；
●天線阻抗：５０Ω；
●工作電源：ＤＣ ６Ｖ ；
●無線碼速率：１２００ｂｐｓ；
●接口速率：１２００ｂｐｓ；
●接口標準：ＲＳ２３２、ＲＳ４８５、ＴＴＬ電平可選；
●外形尺寸：１２０１４０３０ｍｍ；
●重量：１２０ｇ；
●數(shù)據(jù)傳輸延時：≤１００ｍｓ。
（２） 接收指標
●靈敏度：≤０．２５?１２ｄＢ ＳＩＮＡＤ?；
●鄰道選擇性：≥６５ｄＢ；
●雜散響應抗擾性：≥６５ｄＢ；
●互調(diào)抗擾性：≥６０ｄＢ；
●靜態(tài)電流：≤６５ｍＡ；
●阻塞：≥９０ｄＢ；
●音頻輸出功率：５０ｍＷ；
●失真度：≤５％；
●誤碼率：≤１０－６ ?２０ｄＢ ＳＩＮＡＤ?；
●共信道抑制：≥－８ｄＢ。
（３） 發(fā)射指標
●調(diào)制方式：ＦＳＫ／１２００ｂｐｓ；
●發(fā)射功率：５００ｍＷ?ＤＣ１２Ｖ?；
●載波頻率容差：≤５１０－６；
●雜散射頻分量：≤－６５ｄＢ；
●臨道功率比值：≥ ６５ｄＢ；
●音頻調(diào)制電壓：１０ｍＶ（３ｋＨｚ頻偏）；
●調(diào)制失真：≤３％；
●最大頻偏：≤５ｋＨｚ；
●調(diào)制帶寬：≤１６ｋＨｚ；
●剩余調(diào)頻：≤－４０ｄＢ；
●剩余調(diào)幅：≤３％；
●發(fā)射電流：≤６００ｍＡ。
３ 模塊引腳功能
ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ模塊的外形及引腳排列如圖１所示，該模塊共有４個插座（Ｊ１～Ｊ４），各引腳的功能說明如表１所列。
４ 上位機與模塊的通信規(guī)約
４．１ 串口通信格式
上位機與模塊間的通信是通過異步串口來完成的。異步串口采用標準的串口格式，即１個起始位、８個數(shù)據(jù)位和１個停止位。傳輸速率為１２００ｂｉｔ／ｓ。上位機與模塊間的通信內(nèi)容有兩類，一類是數(shù)據(jù)，一類是命令。
４．２ 數(shù)據(jù)及命令的區(qū)分
當上位機向模塊傳送信息時， ＤＴＲ端的功能是指示串口信息的性質(zhì)。若串口信息為命令，ＤＴＲ端應置為邏輯“０”，若串口信息為數(shù)據(jù)，則ＤＴＲ端應置為邏輯“１”。
當模塊向上位機傳送信息時，ＤＳＲ端可用來指示串口信息的性質(zhì)，若串口信息為命令，ＤＳＲ端為邏輯“０”，若串口信息為數(shù)據(jù)，ＤＳＲ端為邏輯“１”。
當模塊串口無數(shù)據(jù)發(fā)出時，ＤＳＲ端的功能可指示模塊是否可以接收上位機的信息，當模塊準備好，可以接收上位機的信息時，此端為邏輯“０”；當模塊不能接收計算機的數(shù)據(jù)時，此端為邏輯“１”。
４．３ 命令和數(shù)據(jù)傳送格式
ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ的命令傳送格式為：
| D7H | 命令碼H | 參數(shù)H |
其中，Ｄ７Ｈ為命令碼的特征碼，即字頭。命令碼為一字節(jié)長度，代表命令的性質(zhì)。不同的命令碼有不同的參數(shù)。模塊在收到命令后，將根據(jù)命令碼的不同，分析參數(shù)并執(zhí)行命令。對于有些需要發(fā)送信令的命令，模塊將根據(jù)命令的性質(zhì)來發(fā)送相應的信令。當ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ在進行數(shù)據(jù)傳送時，無論是上位機傳給模塊，還是模塊傳給上位機的數(shù)據(jù)，都采用無格式傳送方式。
５ 典型工作方式
ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ在工作時具有３種典型的工作方式，即數(shù)據(jù)傳送方式、數(shù)據(jù)／命令傳送方式和模塊獨立工作方式。
５．１ 數(shù)據(jù)傳送方式
當用戶僅需使用模塊收發(fā)數(shù)據(jù)，而無需改變模塊參數(shù)（如頻率、ＩＤ地址等）時，可使用此方式，此方式下模塊與上位機的連接電路如圖２所示。
表1 SA68D21DL引腳說明
| 插座號 | 端口名稱 | I/O作用 |
| J1 | Vcc,GND | 分別為正電源和地端 |
| J2～J3 | PB8～PB0 | 雙向TTL電平開關(guān)量I/O端子?？赏ㄟ^編程設(shè)置成輸入或輸出端子。若為輸入，當在此端檢測到狀態(tài)輸入端有一個大于1ms的跳變時，模塊將根據(jù)狀態(tài)端子的設(shè)置來發(fā)送狀態(tài)控制信令給接收機。而接收模塊將根據(jù)狀態(tài)控制信令中的目的地址與模塊的身份地址是否滿足響應條件來決定是否響應。若設(shè)置為輸出端子，則在模塊收到狀態(tài)控制信令后，模塊將根據(jù)相應的設(shè)置決定是否響應和怎樣響應 |
| J4～4 | RXD | 上位機將要發(fā)送的數(shù)據(jù)或給模塊的命令發(fā)送此端 |
| J4～3 | TXD | 模塊將接收到的數(shù)據(jù)或給上位機的命令送至此端 |
| J4～2 | DSR | 當模塊向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)時，DSR端的功能為指示串口數(shù)據(jù)的性質(zhì) |
| J4～1 | DTR | 當上位機向模塊送數(shù)據(jù)時，DTR端的功能為指示串口數(shù)據(jù)的性質(zhì) |
數(shù)據(jù)傳送方式由于未使用模塊的ＤＳＲ端和ＤＴＲ端，因而無論使用計算機或單片機做上位機均不用改變原有通信程序。通常情況下，如僅使用ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ傳送數(shù)據(jù)時，可采用此方式。
５．２ 數(shù)據(jù)／命令傳送方式
當用戶在使用中需用改變模塊參數(shù)或組網(wǎng)應用中模塊作為主機時，應使用此方式。在此方式下，上位機向模塊傳送數(shù)據(jù)時，應改變ＤＴＲ端的狀態(tài)以指示傳送的是命令還是數(shù)據(jù)。串口為命令時，ＤＴＲ端應置為邏輯“０”，串口為數(shù)據(jù)時，ＤＴＲ應置為“１”。當模塊向上位機傳送數(shù)據(jù)時，應通過ＤＳＲ端指示串口數(shù)據(jù)性質(zhì)，若串口為控制命令，則ＤＳＲ端應置為邏輯“０”，若串口為接收數(shù)據(jù)，則ＤＳＲ端應置為“１”。在數(shù)據(jù)／命令傳送工作方式下，上位機和模塊的硬件連接如圖３所示。
５．３ 模塊獨立工作方式
ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ具有８個雙向端口，這８個端口均可設(shè)置為輸入或輸出端口，該模塊可在無上位機的情況下獨立使用這８個輸入／輸出端口來構(gòu)成無線開關(guān)量報警系統(tǒng)或無線開關(guān)量遙控系統(tǒng)，圖４給出了該方式下的硬件連接電路。其中ＰＢ１～ＰＢ４設(shè)置為輸入端口?可連接按鈕、報警信號輸出及儀表的上、下限輸出，而ＰＢ５ ～ＰＢ８則被設(shè)置成輸出端口，可連接晶體管、晶閘管及繼電器以完成電動機、警鈴、電磁閥等執(zhí)行元件的控制。
６ 實際應用電路
ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ可廣泛應用于電力、水利、氣象、石油、林業(yè)、勘探等行業(yè)的遙控、遙測、遙感及區(qū)域報警系統(tǒng)的數(shù)字信號傳輸。圖５所示為利用ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ設(shè)計的一個無線水情監(jiān)測系統(tǒng)，可對水庫、自來水廠、江河的水位無線遙測。
由于ＳＡ６８Ｄ２１ＤＬ無線數(shù)傳收發(fā)模塊具有數(shù)據(jù)傳送距離遠、可全雙工通信、透明數(shù)據(jù)傳送、誤碼率低、可靠性高、使用方便等特點，因而可廣泛應用于無線數(shù)據(jù)采集、無線數(shù)據(jù)通信及遙測等系統(tǒng)中。
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