無線收發模塊

無線收發模塊

整合了高頻鍵控收發電路功能的數據傳輸
無線收發模塊整合了高頻鍵控(GFSK)收發電路的功能,以特小體積更低成本實現高速數據傳輸的功能。[1]無線收發模塊的傳輸速率為1M,具有81個通道可任意設置而互不幹擾。可在擁擠的ISM頻段中達到穩定可靠的短距離數據傳輸。工作在全球開放的ISM頻段,免許可證使用。
    中文名:無線收發模塊 外文名:Wireless transceiver module 适用領域:氣象、水文水利、地質等行業 所屬學科: 功能:通信功能、采集功能、遠程管理功能

概述

無線收發模塊采用低功耗設計,通過GPRS/CDMA或短消息方式遠程傳輸數據,特别适用于太陽能供電的監測場合,可大大減少太陽能供電成本并降低施工難度,廣泛應用于氣象、水文水利、地質等行業。

功能

通信功能:支持GPRS/CDMA和短消息雙通道傳輸數據;支持與多中心進行數據通信。 

采集功能:無線收發模塊DATA-6123采集串口設備數據,如串口儀表、采集器、PLC等。 

遠程管理功能:支持遠程參數設置、程序升級。 

特點

低功耗設計,實時在線平均電流≤10mA/12V。 

體積小巧、安裝方便。 

彈出式卡槽設計,安裝SIM卡無需打開設備外殼。 

支持短消息、專線、VPN專網等多種組網方式;支持域名解析功能。 

無線收發模塊DATA-6123支持UDP、TCP 協議;支持數據透明傳輸。 

支持各家組态軟件和用戶自行開發軟件系統。 

工業級設計,适用室外惡劣環境。 

采用上位機召測的數據上報方式;可擴展支持定時上報、數據變化上報等上報方式(擴展功能需定制)。 

技術參數

串口配置:1路RS485,2路RS232。

數據格式:8 位數據位,1 位停止位,校驗位(奇、偶、無)可設定。

波 特 率:300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400(Bit/S)可選。

通信誤碼:≤10-6。

供電電源:10V~30V DC。 

功    耗:待機電流:≤0.1mA/12V; 

在線電流:≤6mA/12V; 

發送電流:≤60mA/12V;

實時在線平均電流:≤10mA/12V。 

附:功耗曲線圖(以3分鐘發送一次數據為例)

工作環境:溫度:-40~+85℃;濕度:≤95%。 

安裝方式:導軌式。 

形尺寸:100×25.4x74mm。

與一般功耗的無線收發模塊在太陽能供電成本方面的比較: ( 備注:以下參數僅針對無線收發模塊,不包含其他外圍設備。) 

太陽能電池闆和蓄電池的成本比較 

按半個月連續陰雨天、現場設備由太陽能電池闆+蓄電池方式供電,比較如下: 

選用一般功耗的無線收發模塊:可充電蓄電池容量選擇為30AH;太陽能電池闆功率選擇為20W; 

選用低功耗無線收發模塊:可充電蓄電池容量選擇為12AH;太陽能電池闆功率選擇為10W。 

其它方面 

因功耗較大,普通的無線收發模塊需選擇大功率的太陽能電池闆和大容量、體積較大的蓄電池。這樣不僅提高了供電設備成本,而且也提高了太陽能電池闆支架、外圍防護箱等輔助設備的成本,同時也增加了施工難度。 

核心部件參數介紹

主要技術指标:

1、通訊方式:調幅AM

2、工作頻率:315MHZ/433MHZ

3、頻率穩定度:±75KHZ

4、發射功率:≤500mW

5、靜态電流:≤0.1UA

6、發射電流:3~50mA

7、工作電壓:DC3~12V

數據發射模塊的工作頻率為315M,采用聲表諧振器SAW穩頻,頻率穩定度極高,當環境溫度在-25~+85度之間變化時,頻飄僅為3ppm/度。特别适合多發一收無線遙控及數據傳輸系統。聲表諧振器的頻率穩定度僅次于晶體,而一般的LC振蕩器頻率穩定度及一緻性較差,即使采用高品質微調電容,溫差變化及振動也很難保證已調好的頻點不會發生偏移。

發射模塊未設編碼集成電路,而增加了一隻數據調制三極管Q1,這種結構使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動碼電路及單片機接口,而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信号值的大小。比如用PT2262或者SM5262等編碼集成電路配接時,直接将它們的數據輸出端第17腳接至數據模塊的輸入端即可。

數據模塊具有較寬的工作電壓範圍3~12V,當電壓變化時發射頻率基本不變,和發射模塊配套的接收模塊無需任何調整就能穩定地接收。當發射電壓為3V時,空曠地傳輸距離約20~50米,發射功率較小,當電壓5V時,傳輸距離約100~200米。當電壓9V時,傳輸距離約300~500米。當發射電壓為12V時,為最佳工作電壓,具有較好的發射效果,發射電流約60毫安,空曠地傳輸距離700~800米,發射功率約500毫瓦。當電壓大于l2V時功耗增大,有效發射功率不再明顯提高。

這套模塊的特點是發射功率比較大,傳輸距離比較遠,比較适合惡劣條件下進行通訊。天線最好選用25厘米長的導線,遠距離傳輸時最好能夠豎立起來,因為無線電信号傳輸時受很多因素的影響,所以一般實用距離隻有标稱距離的一半甚至更少,這點需要開發時注意。

數據模塊采用ASK方式調制,以降低功耗,當數據信号停止時發射電流降為零,數據信号與發射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合,否則發射模塊将不能正常工作。數據電平應接近數據模塊的實際工作電壓,以獲得較高的調制效果。

發射發射模塊最好能垂直安裝在主闆的邊緣,應離開周圍器件5mm以上,以免受分布參數影晌。模塊的傳輸距離與調制信号頻率及幅度,發射電壓及電池容量,發射天線,接收機的靈敏度,收發環境有關。一般在開闊區最大發射距離約800米,在有障礙的情況下,距離會縮短,由于無線電信号傳輸過程中的折射和反射會形成一些死區及不穩定區域,不同的收發環境會有不同的收發距離。

技術

◆多種配置應用方案,可以滿足用戶不同的需要

◆通信接口:RS232/485或TTL接口

◆标準串口協議,透明的數據傳輸

◆可以直接代替有線的RS485網

◆一體化設計,結構緊湊

◆多種産品規格适應于不同的傳輸距離

◆射頻輸出功率10mW、500mW、1000mW

◆軟件無線電技術保證高抗幹擾能力和低誤碼率

◆ISM頻段433MHz,無需申請頻點

◆工業标準設計,能工作于各種惡劣環境

◆直流9~24V供電,電流小于800mA

◆鋁合金外殼:53×97×27mm(L×W×H)

◆PVC塑料外殼:115×74×60,35mmE型導軌卡槽

應用

◆工業遙控、遙測

◆石油鑽井張力無線監測

◆短距離無線數據傳輸

◆安防設備無線監控

◆無線RS485、無線PLC

◆城市管網壓力、溫度監測

◆電力線無線報警

應用實例:

用戶首先關心的是傳輸距離問題,距離其實不是問題。近則采用433MHz頻段無線數據終端DTD433,遠則選用GPRS透明傳輸數據終端DTP_S09F。所謂“近”,指3公裡以内可以複蓋大多數廠礦;所謂“遠”,是指通訊距離超過3公裡,甚至跨越不同地域以及不同國家,好在中國移動網絡已經複蓋了全球,所以距離不是問題。DTP_S09F與DTD433遠近結合可以滿足絕大部分無線測控的要求。

◆多台PLC之間的無線通信方案

多台西門子S7_200之間的無線MODBUS通信設計說明,具有設計說明及PLC主機和從機的程序。

多台三菱PLC之間的無線N:N通信設計,彙川PLC與三菱PLC方案一樣。

兩個台達PLC之間的MODBUS無線通信例程,程序源代碼和設計說明。

◆無線PLC數據終端與無線MODBUS測控終端的連接應用

PLC與3公裡以内4DI/4DO無線開關量終端DTD433H以及4AI/4AO無線模拟量終端DTD433F進行MODBUS協議無線通信,實現無線MODBUS傳輸。

◆觸摸屏與PLC的無線通信方案

西門子200PLC和無線PLC數據終端與深圳步科觸摸屏的無線通信;

威綸觸摸屏與S7-200的無線PPI通信;

昆侖通态觸摸屏MCGS與PLC的無線通信;

Autoface觸摸屏與西門子PLC的無線MODBUS通信;

顯控觸摸屏無線通信實例;

運行觸摸屏組态程序,能采用MODBUS協議,西門子PPI協議,三菱N:N協議,永宏PLC協議,台達PLC協議等。

◆組态軟件與PLC的無線通信方案

組态王軟件與西門子PLC的無線PPI、MODBUS通信;

力控組态軟件與西門子PLC的無線通信。

開源項目

無線電技術對無線電的行行業業影響頗深,無線收發模塊也不例外。GNURadio是免費的軟件開發工具套件。它提供信号運行和處理模塊,用它可以在易制作的低成本的射頻(RF)硬件和通用微處理器上實現軟件定義無線電。這套套件廣泛用于業餘愛好者,學術機構和商業機構用來研究和構建無線通信系統。GNURadio的應用主要是用Python編程語言來編寫的。

但是其核心信号處理模塊是C++在帶浮點運算的微處理器上構建的。因此,開發者能夠簡單快速的構建一個實時、高容量的無線通信系統。盡管其主要功用不是仿真器,GNURadio在沒有射頻RF硬件部件的境況下支持對預先存儲和(信号發生器)生成的數據進行信号處理的算法的研究。

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