射頻芯片RF401和用其構(gòu)成的高可靠遙控電路

出處：s99060 發(fā)布于：2008-03-04 00:00:00 | 2442 次閱讀

RF401是挪威Nordic公司推出的數(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(diǎn)，nRF401 的外圍元件很少，只包括一個(gè)基準(zhǔn)晶振和幾個(gè)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 BER<10	-105	dBm
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.該電路的發(fā)射功率為10dBm,接收靈敏度高達(dá)-105dBm.開闊地的使用距離最遠(yuǎn)可達(dá)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.

圖2是用NRF401構(gòu)成的高可靠無線遙控電路。

該電路即是發(fā)射電路也是接收電路.采用單片機(jī)IC2.PIC16C57控制NRF401的收發(fā)狀態(tài),同時(shí)單片機(jī)還同時(shí)完成編解碼等工作。在發(fā)信狀態(tài)時(shí)IC2接收到按鍵按下的低電平信號(hào),從腳送出高平使NRF401進(jìn)入發(fā)射狀態(tài).同時(shí)隨機(jī)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(gè)頻點(diǎn)DIN傳送兩頻相同的數(shù)據(jù)信息.燃后跳到下一頻點(diǎn).其傳送時(shí)序如下圖.

無按鍵按下時(shí)為接收狀態(tài),此時(shí)IC2 腳送出低電平使NRF401進(jìn)入接收狀態(tài).同時(shí)按順序選通各個(gè)的晶體并在CS的配合下使接收頻點(diǎn)在4.44..從低至高順序變化.每個(gè)接收頻點(diǎn)工作時(shí)間為發(fā)射頻點(diǎn)工作時(shí)間的7倍.以保證在每個(gè)接收頻點(diǎn)的工作時(shí)間內(nèi)能接收到完整的發(fā)射信息.接收工作時(shí)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(diǎn)的工作時(shí)間是發(fā)射的7倍.因此當(dāng)幾個(gè)發(fā)射跳頻圖普不同的發(fā)射同進(jìn)工作時(shí).接收能分時(shí)接收每個(gè)發(fā)射的信息作出相應(yīng)輸出.在具有多個(gè)遙控器的遙控系統(tǒng)中保證了在兩個(gè)以上遙控器同時(shí)使用時(shí),每一個(gè)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(gè)遙控器同時(shí)使用的問題.同時(shí)多頻點(diǎn)工作方式也大大加強(qiáng)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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