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

2004年4月B版

摘  要：本文介紹了PTR2030的主要特點(diǎn)、引腳功能、軟件設(shè)計(jì)、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。

關(guān)鍵詞：無線數(shù)傳；PTR2030

引言

　　由于無線收發(fā)模塊的種類比較多，如何在設(shè)計(jì)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(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。

PTR2030的主要特性

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(shí)，正常工作狀態(tài)；當(dāng)PWR=0時(shí)，待機(jī)微功耗狀態(tài)

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

 
PTR2030的軟件編程

　　在軟件編程過程中，對(duì)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(shí)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(shí)間為5ms。

接收部分

　　接收時(shí)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(jì)算機(jī)。

待機(jī)模式

　　當(dāng)PWR=0時(shí),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(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，可構(gòu)成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)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(jì)算機(jī)，同時(shí)將計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)傳送給單片機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與計(jì)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(shí)，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(jì)算機(jī)相連時(shí)，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(diǎn), 在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該特別注意通信協(xié)議的制定及糾檢錯(cuò)的處理。無信號(hào)時(shí)，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(shí)別噪聲和有效數(shù)據(jù)。通過測試和試驗(yàn)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(gè)任意內(nèi)容的字節(jié)（這是因?yàn)榈谝粋€(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)在發(fā)送時(shí)容易丟失），然后是0xFF后跟一個(gè)0x00，接收協(xié)議規(guī)定只接收以0xFF后跟一個(gè)0x00開始的包。另一點(diǎn)需要注意的問題是數(shù)據(jù)的糾檢錯(cuò)，在本系統(tǒng)中檢錯(cuò)采用校驗(yàn)和方式。糾錯(cuò)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(gè)數(shù)據(jù)中的每一位，若至少有兩個(gè)數(shù)據(jù)該位相同，則該位即為正確的。綜上所述，一個(gè)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(yàn)和]，開始1是0xFF，開始2是0x00，如果校驗(yàn)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(gè)相同者，并給出應(yīng)答信號(hào)，如果數(shù)據(jù)本身傳輸不完整，不應(yīng)答，系統(tǒng)會(huì)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采集，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)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(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