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SA68D21DL全雙工無線數(shù)傳報警模塊及其應(yīng)用

作者: 時間:2004-12-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
摘要:是一種可在微機或單片機之間進行通信的數(shù)傳收發(fā),該具有透明式數(shù)據(jù)傳輸、與上位機接口簡單方便、通信距離較遠、數(shù)據(jù)誤碼率低、可獨立工作、可組網(wǎng)等特點。文中介紹了的功能、特點、引腳分布,給出了的典型電路和實例。

關(guān)鍵詞:計算機;數(shù)傳模塊;;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)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、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(zhǔn),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、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(yīng)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(biāo)

SA68D21DL的主要技術(shù)指標(biāo)分為綜合指標(biāo)、接收指標(biāo)和發(fā)射指標(biāo)三種。

(1) 綜合指標(biāo)

●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(biāo)準(zhǔn):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(biāo)

●靈敏度:≤0.25?12dB SINAD?;

●鄰道選擇性:≥65dB;

●雜散響應(yīng)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(biāo)

●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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(yīng)置為邏輯“0”,若串口信息為數(shù)據(jù),則DTR端應(yīng)置為邏輯“1”。

當(dāng)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(dāng)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(dāng)模塊準(zhǔn)備好,可以接收上位機的信息時,此端為邏輯“0”;當(dāng)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(yīng)的信令。當(dāng)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(dāng)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

J1Vcc,GND分別為正電源和地端
J2~J3PB8~PB0雙向TTL電平開關(guān)量I/O端子。可通過編程設(shè)置成輸入或輸出端子。若為輸入,當(dāng)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(yīng)條件來決定是否響應(yīng)。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(yīng)的設(shè)置決定是否響應(yīng)和怎樣響應(yīng)
J4~4RXD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
J4~3TXD模塊將接收到的數(shù)據(jù)或給上位機的命令送至此端
J4~2DSR當(dāng)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)
J4~1DTR當(dāng)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(dāng)用戶在使用中需用改變模塊參數(shù)或組網(wǎng)應(yīng)用中模塊作為主機時,應(yīng)使用此方式。在此方式下,上位機向模塊傳送數(shù)據(jù)時,應(yīng)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(yīng)置為邏輯“0”,串口為數(shù)據(jù)時,DTR應(yīng)置為“1”。當(dāng)模塊向上位機傳送數(shù)據(jù)時,應(yīng)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(yīng)置為邏輯“0”,若串口為接收數(shù)據(jù),則DSR端應(yīng)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(yīng)用電路

SA68D21DL可廣泛應(yīng)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(yīng)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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