[组图]射频芯片401和用其构成的高可靠遥控电路-电子工程世界

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射频芯片401和用其构成的高可靠遥控电路

RF401是挪威Nordic公司最新推出的数传频段433MHz单片无线收发一体芯片，该芯片集成了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK 调制、FSK解调、多频道切换等功能，具有性能优异、功耗低、使用方便等特点，nRF401 的外围元件很少，只包括一个基准晶振和几个无源器件，没有调试部件，这给研制及生产带来了极大的方便。
表1是NRF401电气性能参数

Paremeters	Value	Unit
工作频道	433.92/434.33	MHz
调制方式	FSK
频偏	15	KHz
谢频输出功率 0.4k,3v	10	dBm
接收灵敏度 0.4k,BR=20 kbit/s BER<10	-105	dBm
最大传送数码率	20	K bit/s
适用电压范围	2.7~5.25	V
接收状态功耗	250	uA
发射状态功耗 -10 dBM	8	mA
等待状态功耗	8	8uA

表2是NRF401引脚功能表

Pin	Name	Pin function	Description
1	XC1	输入	参考振荡器输入端
2	VDD	电源	电源端口 (+3-5V DC)
3	VSS	地	地 (0V)
4	FILT1	输入	滤波器接入端口
5	VCO1	输入	压控振荡电感端口
6	VCO2	输入	压控振荡电感端口
7	VSS	地	地 (0V)
8	VDD	电源	电源端口 (+3-5V DC)
9	DIN	输入	发射数据输入
10	DOUT	输出	接收数据输出
11	RF_PWR	输入	射频功率设置
12	CS	输入	通道选择 CS="0"=>433.92MHz(Channel#1) CS="1"=>434.33MHz(Channel#2)
13	VDD	电源	电源端口 (+3-5V DC)
14	VSS	地	地 (0V)
15	ANT2	输入/输出	天线接口
16	ANT1	输入/输出	天线接口
17	VSS	地	地 (0V)
18	PWR_UP	输入	电源开/关 PWR_UP="1" =>Power up (Operating mode) PWR_UP="0" =>Power down (Standby mode)
19	TXEN	输入	工作模式 TXEN = "1" => Transmit mode TXEN = "0" => Receive mode
20	XC2	输出	参考振荡器输出端

图1是RF401的典型应用电路，图中天线口ANT1 ANT2输出至一600 的印制天线,C10 C11为天线回路的皆振电容，R4的作用是适当降低天线回路的Q值.该电路的最大发射功率为10dBm,接收灵敏度高达-105dBm.开阔地的使用距离最远可达1000米。如需要加大使用距离可在ANT1 ANT2输出口加一600-50平衡非平衡变换电路并接入输入输出放大和转换电路.

图2是用NRF401构成的高可靠无线遥控电路。

该电路即是发射电路也是接收电路.采用单片机IC2.PIC16C57控制NRF401的收发状态,同时单片机还同时完成编解码等工作。在发信状态时IC2接收到按键按下的低电平信号,从脚送出高平使NRF401进入发射状态.同时随机选通不同的晶体并在CS的配合下使发射频率在4.44..6种之间跳变.在每个频点DIN传送两频相同的数据信息.燃后跳到下一频点.其传送时序如下图.

无按键按下时为接收状态,此时IC2 脚送出低电平使NRF401进入接收状态.同时按顺序选通各个的晶体并在CS的配合下使接收频点在4.44..从低至高顺序变化.每个接收频点工作时间为发射频点工作时间的7倍.以保证在每个接收频点的工作时间内能接收到一次完整的发射信息.接收工作时序如下图.
接收到的信息经IC2处理解码后从相应的按键口送出.由于接收状态的每一频点的工作时间是发射的7倍.因此当几个发射跳频图普不同的发射同进工作时.接收能分时接收每个发射的信息作出相应输出.在具有多个遥控器的遥控系统中保证了在两个以上遥控器同时使用时,每一个遥控器的控制信息都能得到执行.克服单一工作频率的遥控系统中不能两个遥控器同时使用的问题.同时多频点工作方式也大大加强了系统的抗干扰能力.在要求可靠性非常高的遥控系统中遥控器能通过接收器反送回的息了解操作是否得到执行.
电路中EEPROM用于存放发射频率跳变的顺序和编码数据.

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