一種通用遠傳無線電子模塊的製作方法
2023-05-28 08:43:51 1
一種通用遠傳無線電子模塊的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種通用遠傳無線電子模塊，主要由殼體、以及設置在殼體內部的微控制器、433MHZ頻段射頻晶片、TX低通匹配電路、RX高通匹配電路、發送天線和接收天線組成；發送天線連接在TX低通匹配電路上，接收天線連接在RX高通匹配電路上，TX低通匹配電路的輸入端和RX高通匹配電路的輸出端與433MHZ頻段射頻晶片連接，433MHZ頻段射頻晶片與微控制器連接。本發明具有通用性強和成本低廉的特點，特別適合一些簡單數據如水電氣表和智能家居中開關量的遠程控制和數據傳送。
【專利說明】一種通用遠傳無線電子模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能家居領域，具體涉及一種通用遠傳無線電子模塊。
【背景技術】
[0002]隨著技術的發展，無線數據傳輸與設備控制已經成為智能家居及工業儀表常用的方式之一，該方式充分利用了無線傳輸節省布線成本，且傳輸距離遠，維護方便的特點，目前已開始大規模的應用在各種智能家居和工業儀表中。但應該注意的是，目前的很多通用型的無線傳輸模塊採用的頻率是2。4GHz,該頻段屬於ISM (Industrial ScientificMedical Band),該頻段是依據美國聯邦通訊委員會(FCC)所定義出來,屬於一個開放的頻段。由於該頻段並沒有所謂使用授權的限制，因此共享這一頻帶的射頻技術與協議的應用也越來越多，如WiFi (IEEE802。llb/g/n)、Bluetooth、無繩電話、模擬視頻以及微波爐等等相關設備。隨著採用2。4GHz進行無線傳輸越來越普遍，這就造成駐波幹擾和跳頻幹擾源種類不斷增加，使得射頻傳輸鏈路極易受到幹擾，雖然可以採用多種防幹擾措施，但整體方案成本太高，故不適合小數據量傳輸且低功耗的無線電子設備上。此外，目前的無線傳輸模塊大多只給出了 RF前端設計，而這樣的無線傳輸模塊還要自己連接MCU並編程序才能正使用，特別是一些智能儀表所包含的無線功能採用的都是不開放的協議，使得無線傳輸模塊的通用性較差。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種通用遠傳無線電子模塊，其具有通用性強和成本低廉的特點，特別適合一些簡單數據如水電氣表和智能家居中開關量的遠程控制和數據傳送。
[0004]為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種通用遠傳無線電子模塊，主要由殼體、以及設置在殼體內部的微控制器、433MHZ頻段射頻晶片、TX低通匹配電路、RX高通匹配電路、發送天線和接收天線組成；發送天線連接在TX低通匹配電路上，接收天線連接在RX高通匹配電路上，TX低通匹配電路的輸入端和RX高通匹配電路的輸出端與433MHZ頻段射頻晶片連接，433MHZ頻段射頻晶片與微控制器連接；
[0006]上述TX低通匹配電路包括6個電容和4個電感；其中電容Cl的一端連接電源正極Vcc，另一端連接電源負極；電感LI的一端連接電源正極Vcc，另一端分為2路，即一路與433MHZ頻段射頻晶片的TX引腳相連，另一路依次經過電容C3、電感L2、電感L3和電感L4後連接發送天線；電容C2的一端連接在電感L2和電感L3之間，另一端連接電源負極；電容C4和電容C5的一端連接在電感L3和電感L4之間，另一端連接電源負極；電容C6的一端連接在電感L4和發送天線之間，另一端連接電源負極；
[0007]上述RX高通匹配電路包括5個電容和2個電感；電感L5、電感L6和電容Cll依次形成串聯，電感L5的一端與433MHZ頻段射頻晶片的RXn端相連，電容Cll的一端連接接收天線；電感L5和電容C8的相連端接到433MHZ頻段射頻晶片的RXp引腳；電容C8的一端連接在433MHZ頻段射頻晶片的RXn引腳上，另一端連接電源負極；電容C9和電容ClO的一端連接在電感L5和電感L6之間，另一端連接電源負極；電容C7的一端連接在電感L5和電容Cll之間，另一端連接電源負極。
[0008]上述方案中，所述433MHZ頻段射頻晶片為Si4432RF晶片。
[0009]上述方案中，所述微控制器為STC89LE615AD單片機。
[0010]上述方案中，所述殼體為雙列直插引腳結構。
[0011]與現有技術相比，本發明具有如下特點:
[0012]1、採用了應用較少、不易受到幹擾的433MHz頻段；
[0013]2、採用了外部串口連接控制，控制協議簡單，且完全開放，很容易實現數據傳輸；
[0014]3、數據傳輸採用透明的模式，即數據不做任何處理便能直接傳輸到指定的設備上，接收也同理；
[0015]4、收發器件的設計和解決方案成本較低，特別適合一些簡單數據如水電氣表和智能家居中開關量的遠程控制和數據傳送。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為一種通用遠傳無線電子模塊的電路原理框圖。
[0017]圖2為TX低通匹配電路的原理圖。
[0018]圖3為RX高通匹配電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0019]一種通用遠傳無線電子模塊，主要由殼體、以及設置在殼體內部的微控制器、433MHZ頻段射頻晶片、TX低通匹配電路、RX高通匹配電路、發送天線和接收天線組成。發送天線連接在TX低通匹配電路上，接收天線連接在RX高通匹配電路上，TX低通匹配電路的輸入端和RX高通匹配電路的輸出端與433MHZ頻段射頻晶片連接，433MHZ頻段射頻晶片與微控制器連接。
[0020]在本本發明中，所述433MHZ頻段射頻晶片為Si4432RF晶片；所述微控制器為STC89LE615AD單片機。即本發明採用了 STC89LE615AD單片機作為MCU實現對射頻晶片Si4432的控制，單片機採用串口與上位機進行通信，針對Si4432的晶片的數據收發處理。本發明充分利用了 Si4432RF晶片的無線功能的高集成度，大大減少了外部元件數，也降低了工作電流；豐富的片上功能，降低了系統的複雜性和成本。晶片內建天線多集算法、包處理器、喚醒定時器、電池電壓檢測等功能，使無線功能的設計和實現變得非常簡單，同時大大簡化了系統設計。
[0021]在本發明中，TX低通匹配電路如圖2所示，包括6個電容和4個電感。其中電容Cl的一端連接電源正極Vcc,另一端連接電源負極。電感LI的一端連接電源正極Vcc,另一端分為2路，即一路與433MHZ頻段射頻晶片的TX引腳相連，另一路依次經過電容C3、電感L2、電感L3和電感L4後連接發送天線。電容C2的一端連接在電感L2和電感L3之間，另一端連接電源負極。電容C4和電容C5的一端連接在電感L3和電感L4之間，另一端連接電源負極。電容C6的一端連接在電感L4和發送天線之間，另一端連接電源負極。在圖2中的TX發送信號經過兩個LC組成的濾波整形電路處理後，經過後面的雙T型匹配電路(由LC組成的低頻信號濾波電路)，將信號送至發送天線。
[0022]在本發明中，RX高通匹配電路如圖3所示，包括5個電容和2個電感。電感L5、電感L6和電容Cll依次形成串聯，電感L5的一端與433MHZ頻段射頻晶片的RXn端相連，電容Cll的一端連接接收天線。電感L5和電容C8的相連端接到433MHZ頻段射頻晶片的RXp引腳。電容C8的一端連接在433MHZ頻段射頻晶片的RXn引腳上，另一端連接電源負極。電容C9和電容ClO的一端連接在電感L5和電感L6之間，另一端連接電源負極。電容C7的一端連接在電感L5和電容Cll之間，另一端連接電源負極。在圖3中天線信號經過一個雙T型匹配電路(由LC組成的高頻信號濾波電路)，將高頻信號送至RF晶片Si4432的RXn> RXp引腳端，並由該晶片進一步對信號的處理。
[0023]本發明採用了雙天線結構，分別實現TX，RX端信號的收發處理。天線匹配電路採用雙T型匹配電路設計，同時配以適合的藕合電容及電感參數，在增強天線發射頻率和強度的前提下，使得功率到負載上實現最佳功率值的匹配。
【權利要求】
1.一種通用遠傳無線電子模塊，其特徵在於:主要由殼體、以及設置在殼體內部的微控制器、433MHZ頻段射頻晶片、TX低通匹配電路、RX高通匹配電路、發送天線和接收天線組成；發送天線連接在TX低通匹配電路上，接收天線連接在RX高通匹配電路上，TX低通匹配電路的輸入端和RX高通匹配電路的輸出端與433MHZ頻段射頻晶片連接，433MHZ頻段射頻晶片與微控制器連接； 上述TX低通匹配電路包括6個電容和4個電感；其中電容Cl的一端連接電源正極Vcc,另一端連接電源負極；電感LI的一端連接電源正極Vcc，另一端分為2路，即一路與433MHZ頻段射頻晶片的TX引腳相連，另一路依次經過電容C3、電感L2、電感L3和電感L4後連接發送天線；電容C2的一端連接在電感L2和電感L3之間，另一端連接電源負極；電容C4和電容C5的一端連接在電感L3和電感L4之間，另一端連接電源負極；電容C6的一端連接在電感L4和發送天線之間，另一端連接電源負極； 上述RX高通匹配電路包括5個電容和2個電感；電感L5、電感L6和電容Cll依次形成串聯，電感L5的一端與433MHZ頻段射頻晶片的RXn端相連，電容Cll的一端連接接收天線；電感L5和電容C8的相連端接到433MHZ頻段射頻晶片的RXp引腳；電容C8的一端連接在433MHZ頻段射頻晶片的RXn引腳上，另一端連接電源負極；電容C9和電容ClO的一端連接在電感L5和電感L6之間，另一端連接電源負極；電容C7的一端連接在電感L5和電容Cll之間，另一端連接電源負極。
2.根據權利要求1所述的一種通用遠傳無線電子模塊，其特徵在於:所述433MHZ頻段射頻晶片為Si4432RF晶片。
3.根據權利要求1所述的一種通用遠傳無線電子模塊，其特徵在於:所述微控制器為STC89LE615AD 單片機。
4.根據權利要求1所述的一種通用遠傳無線電子模塊，其特徵在於:所述殼體為雙列直插引腳結構。
【文檔編號】G08C17/02GK103647574SQ201310646272
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】梁文耕, 劉洪林, 張有堅, 傅雲生, 容敏, 梁金府 申請人:桂林市利通電子科技有限責任公司