無線收發(fā)數(shù)傳MODEM模塊PTR2000的特點、引腳功能與應(yīng)用介紹

1 概述

PTR2000是一種新型的單片無線收發(fā)數(shù)傳MODEM模塊，該器件為超小型模塊器件，具有超低功耗、高速率（19.2Kbps）無線收發(fā)數(shù)傳功能，且性能優(yōu)異，使用方便，可廣泛應(yīng)用于無線數(shù)傳產(chǎn)品的設(shè)計領(lǐng)域。文中介紹了PTR2000的主要特點、引腳功能、軟件設(shè)計、硬件連接及具體的應(yīng)用電路。

以往設(shè)計無線數(shù)傳產(chǎn)品常常需要相當(dāng)?shù)臒o線電專業(yè)知識和昂貴的專業(yè)設(shè)備，而且傳統(tǒng)的電路方案不是電路太復(fù)雜就是調(diào)試?yán)щy而令人望而卻步，以至影響了用戶的使用和新產(chǎn)品的開發(fā)研制工作。MODEM的作用是模擬信號和數(shù)字信號的“翻譯員”。 電子信號分兩種，一種是"模擬信號"，一種是"數(shù)字信號"。我們使用的電話線路傳輸?shù)氖悄M信號，而PC機(jī)之間傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。所以當(dāng)你想通過電話線把自己的電腦連入Internet時，就必須使用調(diào)制解調(diào)器來"翻譯"兩種不同的信號。 連入Internet后，當(dāng)PC機(jī)向Internet發(fā)送信息時，由于電話線傳輸?shù)氖悄M信號，所以必須要用調(diào)制解調(diào)器來把數(shù)字信號"翻譯"成模擬信號，才能傳送到Internet上，這個過程叫做"調(diào)制"。 當(dāng)PC機(jī)從Internet獲取信息時，由于通過電話線從 Internet傳來的信息都是模擬信號，所以PC機(jī)想要看懂它們，還必須借助調(diào)制解調(diào)器這個"翻譯",這個過程叫作"解調(diào)"?？偟膩碚f就稱為"調(diào)制解調(diào)。

2 PTR2000的主要特征

PTR2000的主要特征如下：

該器件將接收和發(fā)射合接為一體；

工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段433MHZ；

采用FSK調(diào)制/解調(diào)，可直接進(jìn)入數(shù)據(jù)輸入/輸出，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制場合；

采用DDS（直接數(shù)據(jù)合成）+PLL頻率合成技術(shù)，因而頻率穩(wěn)定性極好；

靈敏度高達(dá)—105bBm;

工作電壓低（2.7V），功耗小，接受待機(jī)狀態(tài)電流僅為8μA；

具有兩個頻道，可滿足需要多信道工作的場合；

工作數(shù)率最高達(dá)20kbit/s（也可在較抵速率下工作，如9600bps）；

超小體積，約40×27×5mm3;

可直接與CPU串口進(jìn)行連接（如8031），也可以用RS232與計算機(jī)接口，軟件編程非常方便；

標(biāo)準(zhǔn)的DIR引腳間距更適合于趼、嵌入式設(shè)備；

由于采用了低發(fā)射功率、高接收靈敏的設(shè)計，因此使用時無需申請許可證，開闊地時的使用距離最遠(yuǎn)可達(dá)1000米。

3 引腳排列及功能

PTR2000模板的引腳排列如圖1所示。各引腳的功能說明如下；

VCC（1腳）；電壓范圍為2.7~5.25V；

CS（2腳）：頻道選擇端。CS=0時，選擇工作頻道1， 即433.92MHz；CS=1時選擇工作頻道2，即434.33 MHz

DO（3腳）：數(shù)據(jù)輸出端；

DI（4腳）：數(shù)據(jù)輸入端

GND（5腳）：電源地

PWR（6腳）：節(jié)能控制端。當(dāng)PWR=1時，模塊處于正常工作狀態(tài)，PWR=0時，模塊處于待機(jī)微功耗狀態(tài)；

TXTN（7腳）：發(fā)射/接收控制端。當(dāng)TXTN=1時，模塊為發(fā)射狀態(tài)；當(dāng)TXTN=0時，模塊被設(shè)置為接受狀態(tài)。

PTR2000可與所有單片機(jī)配合使用，可直接接單片機(jī)的串口或I/O口，此時需要在中間簡單地接在一個RS232電平轉(zhuǎn)換芯片，如MAX232等。

4 軟件編程注意事項

在軟件編程過程中，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。

表1 模塊工作模式控制及工作頻道選擇表

4.1 發(fā)送

PTR2000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PTR2000的工作速率。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)換時間為5ms。

4.2 接收

接收時應(yīng)將PTR2000置于接收狀態(tài)，即TXEN=0。然后將將接收到的數(shù)據(jù)直接送到單片機(jī)串口或經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后送到計算機(jī)。

4.3 待機(jī)模式

當(dāng)PWR=0時，PTR2000進(jìn)入節(jié)電待機(jī)模式，此時的功耗大約為8μA，但在待機(jī)模式下不能接收和發(fā)射數(shù)據(jù)。

PTR2000 除了應(yīng)注意在發(fā)送、接收和待機(jī)模式下的編程外，還需注意在無信號時，PTR2000的串口輸出的是隨機(jī)數(shù)據(jù)，以便在接收一方的軟件中檢測該固定標(biāo)志并將其作出了為下式數(shù)據(jù)的開始。

5 硬件連接

圖2所示是PTR2000與計算機(jī)串口進(jìn)行接口的典型應(yīng)用電路。連接時，PTR2000無線MODEM的DI端應(yīng)接單片串口的發(fā)送端，DO接單片機(jī)串口的接收端。

如果直接將PTR2000與計算機(jī)串口連接，則可用RTS來控制PTR2000無線MODEM模塊的收/發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換（RTS需經(jīng)電平轉(zhuǎn)換）。

6 應(yīng)用

PTR2000廣泛用于遙控、遙測、小型無線網(wǎng)絡(luò)、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)、生物信號采集、水文氣象控制、機(jī)器人控制、無線/230/422/485數(shù)據(jù)通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)认到y(tǒng)。

圖 3 是PTR2000的一種具體應(yīng)用框圖。圖中，MCU單片機(jī)可以是8031、2051、68HC08、PIC16C、Z8等，可將PTR2000直接到單片機(jī)的串口或I/0口上。圖4的接收和發(fā)射系統(tǒng)圖可完成數(shù)據(jù)采集的點對點傳輸。適用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、無線鍵盤、無線標(biāo)簽、身份識別等系統(tǒng)中。

利用圖5所示電路可以構(gòu)成3點對多點的雙向數(shù)據(jù)傳輸通道，該系統(tǒng)可用于無線抄表、無線數(shù)傳等，基于PTR2000應(yīng)用方便，容易實現(xiàn)。