筆者自接觸無線電以來,感受頗深的就是高頻的電路難以調(diào)試,需要用到很多專用的儀器,而當時無線模塊產(chǎn)品價格都比較昂貴,利用無線傳輸數(shù)據(jù)很難實現(xiàn),而現(xiàn)在,無線數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)逐漸走進了日常生活的方方面面:無線鼠標、鍵盤,還有非接觸智能卡、無線網(wǎng)絡、無線語音和無線監(jiān)控等。
無線數(shù)據(jù)模塊在傳輸速率方面,大致可以分成低速模塊與高速模塊兩類。
低速模塊一般最高傳輸速率為150kbit/s以下,它們的工作頻段一般在315/433/915MHz,這個頻段大家是不是很熟悉呀?對了,我們常用的PT2262與PT2272無線遙控器使用的就是315MHz或者433MHz頻段,在這個頻段傳輸數(shù)據(jù)有一個優(yōu)點,就是穿透能力強,距離可以相對遠一些,能傳輸數(shù)百米。但是由于應用范圍廣,滿大街的汽車電子鎖都用這個頻段,干擾能不大嗎?因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾室膊荒芴摺?/p>
高速模塊一般是指傳輸速率在500kbit/s以上的無線模塊,一般工作在2.4GHz頻段,這個頻段干擾相對比較少,但是由于頻率越高,穿透能力越弱,2.4G無線模塊一般工作在直線無遮擋的環(huán)境下,距離大致在幾十米。
兩種模塊各有優(yōu)缺點,互為補充,本文著重介紹一下2.4GHz頻段的無線高速數(shù)傳模塊。相對于低速模塊,它們的普及程度離我們更近,在不久的將來應用會越來越廣泛。
在此,主要介紹4種高速模塊,分別是nRF2401AG無線模塊、CC2500無線模塊、BK2411無線模塊和nRF24L01無線模塊,為了比較它們之間的差異,就以nRF2401AG為例作一番比較。
nRF2401AG
nRF2401AG無線模塊是Nordic公司的產(chǎn)品,工作頻率范圍為2.4GHz頻段,125個頻道。采用GFSK調(diào)制時的數(shù)據(jù)速率為高速率1Mbit/s,高于藍牙,具有高數(shù)據(jù)吞吐量。nRF2401內(nèi)置了CRC糾檢錯硬件電路和協(xié)議。發(fā)射功率、工作頻率等所有工作參數(shù)全部通過軟件設置完成。使用1.9~3.6V低電壓,滿足低功耗設計需要。每個芯片可以通過軟件設置最多40位的地址,只有收到本機地址時才會輸出數(shù)據(jù)(提供一個中斷指示)。nRF2401AG系列有一個只有發(fā)送功能的模塊,使用的芯片為nRF2402G,如果只需要發(fā)送,可以考慮選用該模塊。
典型應用見圖1,外形見圖2、圖3。
圖1
圖2 nRF2401AG模塊 圖3 nRF2402G模塊
CC2500
CC2500無線模塊是美國TI的產(chǎn)品,與nRF2401AG相比,具有OOK/ASK/2-FSK/MSK等多種調(diào)制方式,在不同的環(huán)境中可以根據(jù)需要采取相應的工作方式,提高了工作效率;CC2500的輸出功率比nRF2401AG高,最高可達1dbm;支持每個數(shù)據(jù)包連接質(zhì)量指示;具有單獨的 64 字節(jié) RX和 TX數(shù)據(jù) FIFO,能依次發(fā)送或者接收更大的數(shù)據(jù)包;在芯片中集成了各種糾錯評估指示電路,屬于一種比較嚴謹?shù)臄?shù)傳模塊。它的不足之處在于傳輸速率不如nRF2401AG,不過對于一般應用,500kbit/s的速率也足夠了。
典型應用見圖4,外形見圖5。
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圖4 圖5
BK2411
BK2411無線模塊是上海博通的產(chǎn)品,采用FSK與GFSK調(diào)制方式,具有1Mbit/s或者高達2Mbit/s的傳輸速率;而且可編程輸出功率:-35dbm、-25dbm、-15dbm、0dbm、5dbm;與前兩款模塊相比,它最大的優(yōu)勢在于具有6個數(shù)據(jù)管道,可組成1:6星形網(wǎng)絡;同時,每個數(shù)據(jù)管道具有收發(fā)32字節(jié)的FIFO。它的缺點在于功耗控制相對于其他模塊稍弱,而且同等誤碼情況下,距離不及其他模塊,但是由于價格因素,該模塊還是比較有性價比的。
典型應用見圖6,外形見圖7。
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圖6 圖7
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