DF无线传送模块应用及原理

多年前就有做一下无线传送数据的想法，最初在现实生活中接触到的是摩托车防盗器上的遥控装置，后来因为种种原因一直拖了下来没有做成，最近凭着搞电波钟解码的余热，利用了五一假期把这个无线传数搞了出来。

无线传数模块在生活中应用途极广，比如车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等。此次采用的模块是价格相对便宜的433M模块，淘宝上价格7元一对，适合用于少量数据的传送，还有些模块是适合较高速率传送的（达Mbps级别），但价格相对较高。此套模块优点是成本低，抗干扰能力强，灵敏度高，传送距离远；缺点是传送速率较低，一般在4Kbps下可以稳定传送。

一、收发模块技术参数

下面是发射和接收模块的实物图和对应的电路原理图。其中天线是另外用细电线约20cm长绕圈形成。

1、通讯方式：调幅AM

2、工作频率：433MHz

3、频率稳定度：±75KHZ

4、发射功率：≤500MW

5、静态电流：≤0.1UA

6、发射电流：3～50MA

7、工作电压：DC 3～12V

DF数据发射模块的工作频率为433M，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在－25～＋85度之间变化时，频飘仅为3ppm/度。声表谐振器的频率稳定度仅次于晶体，而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。

DF发射模块未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管Q1,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。比如用PT2262等编码集成电路配接时，直接将它们的数据输出端第17脚接至DF数据模块的输入端即可。

DF数据模块具有较宽的工作电压范围3～12V，当电压变化时发射频率基本不变,和发射模块配套的接收模块无需任何调整就能稳定地接收。当发射电压为3V 时，空旷地传输距离约20～50米，发射功率较小，当电压5V时约100～200米，当电压9V时约300～500米，当发射电压为12V时，为最佳工作电压，具有较好的发射效果，发射电流约60毫安，空旷地传输距离700～800米，发射功率约500毫瓦。当电压大于l2V时功耗增大，有效发射功率不再明显提高。这套模块的特点是发射功率比较大，传输距离比较远，比较适合恶劣条件下进行通讯。天线最好选用25厘米长的导线，远距离传输时最好能够竖立起来，因为无线电信号传输时受很多因素的影响，所以一般实用距离只有标称距离的20％甚至更少。

DF数据模块采用ASK方式调制，以降低功耗，当数据信号停止时发射电流降为零，数据信号与DF发射模块输入端可以用电阻或者直接连接而不能用电容耦合，否则DF发射模块将不能正常工作。数据电平应接近DF数据模块的实际工作电压，以获得较高的调制效果。

DF发射发射模块最好能垂直安装在主板的边缘，应离开周围器件5mm以上，以免受分布参数影响。DF模块的传输距离与调制信号频率及幅度、发射电压及电池容量、发射天线、接收机的灵敏度、收发环境有关。一般在开阔区最大发射距离约800米，在有障碍的情况下，距离会缩短，由于无线电信号传输过程中的折射和反射会形成一些死区及不稳定区域，不同的收发环境会有不同的收发距离。

接收模块主要技术指标：

1、通讯方式：调幅AM

2、工作频率：433MHZ

3、频率稳定度：±200KHZ

4、接收灵敏度：－106DBM

5、静态电流：≤5MA

6、工作电流：≤5MA

7、工作电压：DC 4.8～5V

8、输出方式：TTL电平

接收模块为超再生接收电路，L1C1选频后信号进入Q1及周边电路组成高放电路，Q2及周边电路组成本振，接收的信号经过LM358双运放整形为TTL电平的方波信号。输出端常态为低电平，当接收到信号时，输出为高电平。

二、测试电路

因为51MCU上电后IO口默认为高电平，因此在发射模块前和接收模块后加了三极管作反相，这样常态下电平与MCU一致，将发射模块直接连接在发射控制MCU的TXD，将接收模块连接在接收MCU的RXD上。发射端编写程序约隔1秒由串口发送一个数据，数据由0-9循环变化，以观察数据是否正确传送，数据通信采用异步方式，1开始位8数据位1停止位，每个数据共10个位；接收端MCU接收数据后送LCD1602 显示。通信速率分别测试