[組圖]射頻芯片401和用其構(gòu)成的高可靠遙控電路
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RF401是挪威Nordic公司最新推出的數(shù)傳頻段433MHz單片無線收發(fā)一體芯片，該芯片集成了高頻發(fā)射、高頻接收、PLL合成、FSK 調(diào)制、FSK解調(diào)、多頻道切換等功能，具有性能優(yōu)異、功耗低、使用方便等特點，nRF401 的外圍元件很少，只包括一個基準(zhǔn)晶振和幾個無源器件，沒有調(diào)試部件，這給研制及生產(chǎn)帶來了極大的方便。
表1是NRF401電氣性能參數(shù)
| Paremeters | Value | Unit |
| 工作頻道 | 433.92/434.33 | MHz |
| 調(diào)制方式 | FSK | |
| 頻偏 | 15 | KHz |
| 謝頻輸出功率 0.4k,3v | 10 | dBm |
| 接收靈敏度 0.4k,BR=20 kbit/s BER10 | -105 | dBm |
| 最大傳送數(shù)碼率 | 20 | K bit/s |
| 適用電壓范圍 | 2.7~5.25 | V |
| 接收狀態(tài)功耗 | 250 | uA |
| 發(fā)射狀態(tài)功耗 -10 dBM | 8 | mA |
| 等待狀態(tài)功耗 | 8 | 8uA |
表2是NRF401引腳功能表
| Pin | Name | Pin function | Description |
| 1 | XC1 | 輸入 | 參考振蕩器輸入端 |
| 2 | VDD | 電源 | 電源端口 (+3-5V DC) |
| 3 | VSS | 地 | 地 (0V) |
| 4 | FILT1 | 輸入 | 濾波器接入端口 |
| 5 | VCO1 | 輸入 | 壓控振蕩電感端口 |
| 6 | VCO2 | 輸入 | 壓控振蕩電感端口 |
| 7 | VSS | 地 | 地 (0V) |
| 8 | VDD | 電源 | 電源端口 (+3-5V DC) |
| 9 | DIN | 輸入 | 發(fā)射數(shù)據(jù)輸入 |
| 10 | DOUT | 輸出 | 接收數(shù)據(jù)輸出 |
| 11 | RF_PWR | 輸入 | 射頻功率設(shè)置 |
| 12 | CS | 輸入 | 通道選擇 CS="0"=>433.92MHz(Channel#1) CS="1"=>434.33MHz(Channel#2) |
| 13 | VDD | 電源 | 電源端口 (+3-5V DC) |
| 14 | VSS | 地 | 地 (0V) |
| 15 | ANT2 | 輸入/輸出 | 天線接口 |
| 16 | ANT1 | 輸入/輸出 | 天線接口 |
| 17 | VSS | 地 | 地 (0V) |
| 18 | PWR_UP | 輸入 | 電源 開/關(guān) PWR_UP="1" =>Power up (Operating mode) PWR_UP="0" =>Power down (Standby mode) |
| 19 | TXEN | 輸入 | 工作模式 TXEN = "1" => Transmit mode TXEN = "0" => Receive mode |
| 20 | XC2 | 輸出 | 參考振蕩器輸出端 |
圖1是RF401的典型應(yīng)用電路，圖中天線口ANT1 ANT2輸出至一600 的印制天線,C10 C11為天線回路的皆振電容，R4的作用是適當(dāng)降低天線回路的Q值.該電路的最大發(fā)射功率為10dBm,接收靈敏度高達-105dBm.開闊地的使用距離最遠可達1000米。如需要加大使用距離可在ANT1 ANT2輸出口加一600-50平衡非平衡變換電路并接入輸入輸出放大和轉(zhuǎn)換電路.
該電路即是發(fā)射電路也是接收電路.采用單片機IC2.PIC16C57控制NRF401的收發(fā)狀態(tài),同時單片機還同時完成編解碼等工作。在發(fā)信狀態(tài)時IC2接收到按鍵按下的低電平信號,從腳送出高平使NRF401進入發(fā)射狀態(tài).同時隨機選通不同的晶體并在CS的配合下使發(fā)射頻率在4.44..6種之間跳變.在每個頻點DIN傳送兩頻相同的數(shù)據(jù)信息.燃后跳到下一頻點.其傳送時序如下圖.
無按鍵按下時為接收狀態(tài),此時IC2 腳送出低電平使NRF401進入接收狀態(tài).同時按順序選通各個的晶體并在CS的配合下使接收頻點在4.44..從低至高順序變化.每個接收頻點工作時間為發(fā)射頻點工作時間的7倍.以保證在每個接收頻點的工作時間內(nèi)能接收到一次完整的發(fā)射信息.接收工作時序如下圖.
接收到的信息經(jīng)IC2處理解碼后從相應(yīng)的按鍵口送出.由于接收狀態(tài)的每一頻點的工作時間是發(fā)射的7倍.因此當(dāng)幾個發(fā)射跳頻圖普不同的發(fā)射同進工作時.接收能分時接收每個發(fā)射的信息作出相應(yīng)輸出.在具有多個遙控器的遙控系統(tǒng)中保證了在兩個以上遙控器同時使用時,每一個遙控器的控制信息都能得到執(zhí)行.克服單一工作頻率的遙控系統(tǒng)中不能兩個遙控器同時使用的問題.同時多頻點工作方式也大大加強了系統(tǒng)的抗干擾能力.在要求可靠性非常高的遙控系統(tǒng)中遙控器能通過接收器反送回的息了解操作是否得到執(zhí)行.
電路中EEPROM用于存放發(fā)射頻率跳變的順序和編碼數(shù)據(jù).
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