一種改進的無線發射/接收模塊的製作方法
2024-02-15 10:38:15 1
專利名稱：一種改進的無線發射/接收模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的無線發射/接收模塊，適用於物聯網作為無線發射/接收。屬於無線物聯網技術領域。
背景技術：
隨著物聯網技術的不斷發展，各大家電廠商紛紛推出自己的家電互聯互通產品，這時候作為家電互聯互通產品主要網絡節點的無線模塊的好壞就關係到整個家電互聯互通產品的成敗。若選用目前帶ZIGBEE協議的無線模塊，存在成本高、穿透性差的缺陷(眾所周知2.4G無線模塊的穿透力較差)，在室內傳輸距離達不到要求。而一般傳統的無線發射/接收電路，雖然價格不高，但存在傳輸速度低的缺陷，也達不到家電互聯互通產品的要求。
實用新型內容本實用新型的目的，是為了解決上述現有技術的無線發射/接收模塊存在成本高、傳輸距離短或傳輸速度的問題，提供一種改進的無線發射/接收模塊。具有接收靈敏度高、穩定性好、電路成本低、傳輸速度高、室內傳輸距離遠的優點。本實用新型的目的可以通過以下技術方案達到:一種改進的無線發射/接收模塊，其結構特點是:I)由無線應用晶片電路、選頻電路、時鐘震蕩電路、基頻震蕩電路和MCU控制電路連接而成；無線應用晶片電路的I/o埠之一連接選頻電路，無線應用晶片電路的I/O埠之二連接MCU控制電路，無線應用晶片電路的振蕩輸入端與實時時鐘震蕩電路和基頻震蕩電路連接；
`[0007]2)無線應用晶片電路內置有鎖相環電路、混頻電路、調製解調電路和編碼電路，MCU控制電路內置有SPI傳輸電路和模數轉換電路；由無線應用晶片電路將選頻電路2輸入的高頻調製波進行混頻和產生編碼信號，由MCU控制電路5將所述編碼信號轉換成數位訊號後存貯及將數位訊號傳送給無線應用晶片電路，無線應用晶片電路控制選頻電路向外發射。本實用新型的目的還可以通過以下技術方案達到:本實用新型的一種實施方案是:所述無線應用晶片電路可以由型號為A7102無線晶片Ul及其外圍的電阻、電容連接而成。本實用新型的一種實施方案是:所述選頻電路由天線、高頻電感LI L4和高頻電容Cl C6連接而成；高頻電感L3的一端通過高頻電容C4接地及天線連接、另一端高頻電容C5接地及與高頻電感L4的一端連接；高頻電感L4的另一端與高頻電容C2、高頻電容Cl連接無線晶片Ul引腳RFI和通過高頻電容C3連接無線晶片Ul引腳RFO ;高頻電容C2與Cl的連接點通過高頻電感LI接地，高頻電容C3與無線晶片Ul引腳RFO的連接點通過高頻電感L2接電源VDD ;高頻電容C6跨接電源VDD與接地點之間。本實用新型的一種實施方案是:所述實時時鐘震蕩電路可以由晶體振蕩器Yl和電容C7 C8連接而成，所述電容C7和C8的一端分別接在晶體振蕩器Yl的兩端，所述電容C7和C8的另一端分別接地。本實用新型的一種實施方案是:所述基頻震蕩電路可以由晶體振蕩器Y2、電阻Rl和電容C9 ClO連接而成；所述電容C9和ClO的一端分別接在晶體振蕩器Y2的兩端；所述晶體振蕩器Y2和電容ClO的公共端與電阻Rl的一端連接；所述電容C9和ClO的另一端分別接地。本實用新型的一種實施方案是:所述MCU控制電路可以由控制晶片U2、晶體振蕩器Y3和電容Cll C13連接而成；所述電容Cll和C12的一端分別接在晶體振蕩器Y3的兩端，所述晶體振蕩器Y3與電容Cll的公共端與晶片U2的引腳15連接，所述晶體振蕩器Y3與電容C12的公共端與晶片U2的引腳16，所述電容Cll和C12的另一端分別接地；所述晶片U2的引腳18通過電容C13接地，引腳19接電源NCC。本實用新型的一種實施方案是:所述晶片Ul的引腳I通過電容C14接地；引腳2、
4、6、7和13分別接地；引腳3與高頻電容Cl的另一端連接，引腳5與高頻電容C3和高頻電感L2的公共端連接；引腳8通過電容C15接地；引腳9與引腳10之間連接有電感L5 ;引腳11連接有電容C16和電阻R2，電容C16的另一端接地，電阻R2的另一端通過電容C17接地；引腳12接電源VDD ;引腳14與電阻Rl的另一端連接，引腳15與晶體振蕩器Y2和電容ClO的公共端連接；引腳16連接有電容C18和電阻R3，電容C18的另一端接地；引腳17、18、19、22、25分別與晶片U2的引腳10、8、6、2和I連接;引腳28與晶體振蕩器Yl和電容C8的公共端連接，引腳29與晶體振蕩器Yl和電容C7的公共端連接；引腳30通過電容C19接地；引腳31通過電阻R4接電源VDD ;引腳32通過電容20接地。本實用新型具有如下突出的有益效果:1、本實用新型採用無線應用晶片構成模塊的中央控制電路，具有抗幹擾性、穩定性好，接收靈敏度高的特點，通過內置的軟體控制形成發射、接收或休眠等不同的工作模式，所以無線模塊可以很·方便的進行雙向數據傳輸以及低功耗的切換；同時中央控制電路的數據傳輸速度較高，可以很輕鬆的達到100多K的速率，為家電互聯互通的快速反應提供了較好的條件；並且通過軟體的設置可以讓模塊在不同的頻道進行工作，為家電互聯互通多套產品同時工作提供了較好的條件，廣泛適用於物聯網。2、本實用新型採用晶片U2作為控制MCU，由於該晶片U2帶有SPI傳輸電路結構和I2C功能，因此具有數據存儲器和程序存儲器較大，速度較高，能較好的實現功能齊全而且價格低廉的要求。
圖1為本實用新型的電路原理圖。其中，1-無線應用晶片，2-選頻電路，3-實時時鐘震蕩電路，4-基頻震蕩電路，5-MCU控制電路。
具體實施方式
具體實施例1:圖1構成本實用新型的具體實施例1。[0022]參照圖1，本實施例由無線應用晶片電路1、選頻電路2、時鐘震蕩電路3、基頻震蕩電路4和MCU控制電路5連接而成；無線應用晶片電路I的I/O埠之一連接選頻電路2，無線應用晶片電路I的I/O埠之二連接MCU控制電路5，無線應用晶片電路I的振蕩輸入端與實時時鐘震蕩電路3和基頻震蕩電路4連接；無線應用晶片電路I內置有鎖相環電路、混頻電路、調製解調電路和編碼電路，MCU控制電路5內置有SPI傳輸電路和模數轉換電路；由無線應用晶片電路I將選頻電路2輸入的高頻調製波進行混頻和產生編碼信號，由MCU控制電路5將所述編碼信號轉換成數位訊號後存貯及將數位訊號傳送給無線應用晶片電路I，無線應用晶片電路I控制選頻電路2向外發射。本實施例中，所述無線應用晶片電路I可以由型號為A7102無線晶片Ul及其外圍的電阻、電容連接而成。所述選頻電路2由天線、高頻電感LI L4和高頻電容Cl C6連接而成；高頻電感L3的一端通過高頻電容C4接地及天線連接、另一端高頻電容C5接地及與高頻電感L4的一端連接；高頻電感L4的另一端與高頻電容C2、高頻電容Cl連接無線晶片Ul引腳RFI和通過高頻電容C3連接無線晶片Ul引腳RFO ;高頻電容C2與Cl的連接點通過高頻電感LI接地，高頻電容C3與無線晶片Ul引腳RFO的連接點通過高頻電感L2接電源VDD ;高頻電容C6跨接電源VDD與接地點之間。所述實時時鐘震蕩電路3由晶體振蕩器Yl和電容C7 C8連接而成，所述電容C7和CS的一端分別接在晶體振蕩器Yl的兩端，所述電容C7和CS的另一端分別接地。所述基頻震蕩電路4由晶體振蕩器Y2、電阻Rl和電容C9 ClO連接而成；所述電容C9和ClO的一端分別接在晶體振蕩器Y2的兩端；所述晶體振蕩器Y2和電容ClO的公共端與電阻Rl的一端連接；所述電容C9和ClO的另一端分別接地。
所述MCU控制電路5由控制晶片U2、晶體振蕩器Y3和電容Cll C13連接而成；所述電容Cll和C12的一端分別接在晶體振蕩器Y3的兩端，所述晶體振蕩器Y3與電容Cll的公共端與晶片U2的引腳15連接，所述晶體振蕩器Y3與電容C12的公共端與晶片U2的引腳16，所述電容Cll和C12的另一端分別接地；所述晶片U2採用STM8S103F3晶片，引腳18通過電容C13接地，引腳19接電源VCC。所述晶片Ul的引腳I通過電容C14接地；引腳2、4、6、7和13分別接地；引腳3與高頻電容Cl的另一端連接，引腳5與高頻電容C3和高頻電感L2的公共端連接；引腳8通過電容C15接地；引腳9與引腳10之間連接有電感L5 ;引腳11連接有電容C16和電阻R2，電容C16的另一端接地，電阻R2的另一端通過電容C17接地；引腳12接電源VDD ;引腳14與電阻Rl的另一端連接，引腳15與晶體振蕩器Y2和電容ClO的公共端連接；引腳16連接有電容C18和電阻R3，電容C18的另一端接地；引腳17、18、19、22、25分別與晶片U2的引腳10、8、6、2和I連接；引腳28與晶體振蕩器Yl和電容C8的公共端連接，引腳29與晶體振蕩器Yl和電容C7的公共端連接；引腳30通過電容C19接地；引腳31通過電阻R4接電源VDD ;引腳32通過電容20接地。本實施例的工作原理:參照圖1，選頻電路2在接收時把適合自己的高頻調製波信號經過適當的放大傳送給Ul晶片，同時把不適合自己的高頻信號進行衰減;晶片Ul接收到高頻調製波後在內部通過放大器進行適當的放大；然後利用基頻震蕩電路4的諧波與晶片Ul內部鎖相環電路產生所需的高頻信號；高頻信號和高頻調製波在晶片Ul內部通過混頻取得所需的中頻信號。中頻信號在晶片Ul內部經過解調之後則得到所需的編碼信號；MCU控制電路5則通過SPI傳輸的方式取出編碼信號並轉換成數位訊號；當模塊處於發射狀態時則由MCU控制電路則通過SPI傳輸的方式送數位訊號給晶片Ul，晶片Ul將數位訊號轉換成編碼信號之後把它加載到載波上，再通過選頻電路將它發射出去。由於晶片Ul和U2成本低，功能齊全，並且晶片Ul接收靈敏度高、穩定性好、傳輸速度塊、傳輸距離遠、過障礙物的性能較好，所以能較好的實現接收靈敏度高、穩定性好、電路成本低、傳輸速度高、室內傳輸距離遠的要求。特別適用於物聯網作為無線發射/接收的專用裝置。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施例，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的範圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型 構思加以等同替換或改變，都屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種改進的無線發射/接收模塊，其特徵在於: 1)由無線應用晶片電路(I)、選頻電路(2)、時鐘震蕩電路(3)、基頻震蕩電路(4)和MCU控制電路(5)連接而成；無線應用晶片電路(I)的I/O埠之一連接選頻電路(2)，無線應用晶片電路⑴的I/O埠之二連接MCU控制電路(5)，無線應用晶片電路⑴的振蕩輸入端與實時時鐘震蕩電路(3)和基頻震蕩電路(4)連接； 2)無線應用晶片電路(I)內置有鎖相環電路、混頻電路、調製解調電路和編碼電路，MCU控制電路(5)內置有SPI傳輸電路和模數轉換電路；由無線應用晶片電路(I)將選頻電路⑵輸入的高頻調製波進行混頻和產生編碼信號，由MCU控制電路(5)將所述編碼信號轉換成數位訊號後存貯及將數位訊號傳送給無線應用晶片電路(I)，無線應用晶片電路(I)控制選頻電路(2)向外發射。
2.根據權利要求1所述的一種改進的無線發射/接收模塊，其特徵在於:所述無線應用晶片電路(I)由型號為A7102無線晶片Ul及其外圍的電阻、電容連接而成。
3.根據權利要求2所述的一種改進的無線發射/接收模塊，其特徵在於:所述選頻電路(2)由天線、高頻電感LI L4和高頻電容Cl C6連接而成；高頻電感L3的一端通過高頻電容C4接地及天線連接、另一端高頻電容C5接地及與高頻電感L4的一端連接；高頻電感L4的另一端與高頻電容C2、高頻電容Cl連接無線晶片Ul引腳RFI和通過高頻電容C3連接無線晶片Ul引腳RFO ;高頻電容C2與Cl的連接點通過高頻電感LI接地，高頻電容C3與無線晶片Ul引腳RFO的連接點通過高頻電感L2接電源VDD ;高頻電容C6跨接電源VDD與接地點之間。
4.根據權利要求2所述的一種改進的無線發射/接收模塊，其特徵在於:所述實時時鐘震蕩電路⑶ 由晶體振蕩器Yl和電容C7 C8連接而成，所述電容C7和C8的一端分別接在晶體振蕩器Yl的兩端，所述電容C7和CS的另一端分別接地。
5.根據權利要求2所述的一種改進的無線發射/接收模塊，其特徵在於:所述基頻震蕩電路⑷由晶體振蕩器Y2、電阻Rl和電容C9 ClO連接而成；所述電容C9和ClO的一端分別接在晶體振蕩器Y2的兩端；所述晶體振蕩器Y2和電容ClO的公共端與電阻Rl的一端連接；所述電容C9和ClO的另一端分別接地。
6.根據權利要求2所述的一種改進的無線發射/接收模塊，其特徵在於:所述MCU控制電路(5)由控制晶片U2、晶體振蕩器Y3和電容Cll C13連接而成；所述電容Cll和C12的一端分別接在晶體振蕩器Y3的兩端，所述晶體振蕩器Y3與電容Cll的公共端與晶片U2的引腳15連接，所述晶體振蕩器Y3與電容C12的公共端與晶片U2的引腳16，所述電容C11和C12的另一端分別接地；所述晶片U2採用STM8S103F3晶片，引腳18通過電容C13接地，引腳19接電源VCC。
7.根據權利要求2-6任一權利要求所述的一種改進的無線發射/接收模塊，其特徵在於:所述晶片Ul的引腳I通過電容C14接地；引腳2、4、6、7和13分別接地；引腳3與高頻電容Cl的另一端連接，引腳5與高頻電容C3和高頻電感L2的公共端連接；引腳8通過電容C15接地；引腳9與引腳10之間連接有電感L5 ;引腳11連接有電容C16和電阻R2，電容C16的另一端接地，電阻R2的另一端通過電容C17接地；引腳12接電源VDD ;引腳14與電阻Rl的另一端連接，引腳15與晶體振蕩器Y2和電容ClO的公共端連接；引腳16連接有電容C18和電阻R3，電容C18的另一端接地；引腳17、18、19、22、25分別與晶片U2的引腳10、.8、6、2和I連接；引腳28與晶體振蕩器Yl和電容C8的公共端連接，引腳29與晶體振蕩器Yl和電容C7的公共端連接；引腳30通過電容C19接地；引腳31通過電阻R4接電源VDD ；引腳32通過電容 20接地。
專利摘要本實用新型公開一種改進的無線發射/接收模塊，其特徵在於由無線應用晶片電路(1)、選頻電路(2)、時鐘震蕩電路(3)、基頻震蕩電路(4)和MCU控制電路(5)組成；無線應用晶片電路(1)的I/O埠之一連接選頻電路(2)、其I/O埠之二連接MCU控制電路(5)，無線應用晶片電路(1)的振蕩輸入端與實時時鐘震蕩電路(3)和基頻震蕩電路(4)連接；無線應用晶片電路(1)將選頻電路輸入的高頻調製波進行混頻和產生編碼信號，MCU控制電路將編碼信號轉換成數位訊號後存貯及將數位訊號傳送給無線應用晶片電路(1)，無線應用晶片電路(1)控制選頻電路向外發射。本實用新型接收靈敏度高、穩定性好、電路成本低、傳輸速度高、室內傳輸距離遠。
文檔編號H04B1/40GK203151485SQ20122057101
公開日2013年8月21日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者姚長標, 盧仲宇 申請人:佛山市順德區瑞德電子實業有限公司