无线通信模块的选型 - 基于STC12C5616AD单片机的操作指示器电路设计工作原理

无线通信模块的选型

操作指示器无线通信模块选用的是深圳振通公司推出ZT-TR43C无线数传模块，该模块的主要特点有：

①频率源采用高稳定度晶体振荡，频率稳定度高，抗干扰性强；

②透明式数据传输，方便灵活；

③可长时间连续发射；

④同时具有串口通讯即状态触发功能；

⑤接收具有省电功能，适用于电池供电的场合；

⑥具有良好的发射匹配，辐射场强大，单位功率通信距离远。

该模块的主要技术指标为：

① 载波频率433MHz，工作频率428MHz~435MHz；

②最大发射功率为20mW，接收灵敏度为﹣105dBm，开阔地的最大传输距离为3km；

③采用FSK调制，采用前向信道纠错编码，抗干扰能力强；

④有八个工作信道可供选择；

⑤传输速率20kbps；

⑥降低噪声放大器LNA、功率放大器PA、压空振荡器VCO等大部分功能集成在芯片内，外围电路简单易于开发。

无线通信模块通信联络

无线数传模块具有无线接收和发送的功能，本文采用无线数传模块ZT-TR43C实现执行终端与控制中心通信。在通信前串口的数据帧格式与速率应与模块的设置一致。上位机与模块间的通信内容有两类：一类是数据，一类是命令。数据或命令是靠DTR或DSR信号来区分的。

ZT-TR43C的命令传送格式为：

其中，D7H为命令码的特征码即字头，命令码为一个字节长度，代表命令的性质。不同的命令码有不同的参数。模块收到命令后，根据命令码的不同，分析参数并执行命令。对于有些发送信息的命令，模块将根据命令的性质发送相应的命令。具体的程序实现思想如下：

（1）无线数传模块发送过程：当模块收到上位机的数据后，模块先通过DTR线判断收到的数据是命令还是发送数据，若是命令则执行相应的命令；若是发送数据则先将要发送的数据送到发送缓冲区，并同时将模块的状态由接收状态转换成发射状态，这个转换过程需要100ms，状态转换完成后启动发送打包程序。发送打包程序的功能是将缓冲区的数据打成适合无线发送的数据包，并将一些控制命令动态地插入到数据包中。然后将这个数据包的数据送到模块中的数据调制口，按V23协议以FSK的调制方式发射出去。在这个过程中所有的进程均是并行完成的。

（2）无线数传模块接收过程：在接收状态下，接收机总是接收码流中的同步信息，一旦收到同步信息立刻进行位同步，获得位同步后进行码同步，码同步完成后接收数据及控制信息。收到数据后，按规定的串口帧格式传送给上位机。

无线数传模块采用的是2.4GHz的通信频段，有效的通信距离为300m，具备自动组网功能。其控制程序分为模块的设定和模块的使用两部分。模块的设定需要使用厂家提供的HAC_studio软件进行设置，设定无线模块的通信方式、通信的功率和通信的信道。通信方式采用的是透明工作方式，加电后自动搜寻网络。

通信的波特率默认为138400bps，单片机需要9600bps，信道采用默认信道0A。握手程序采用操作指示器向倾斜检测仪发送握手数据0x55、0xAA，倾斜检测仪通过中断的方式收到握手数据后，回复握手数据给操作指示器，无线握手完成。无线数传模块控制程序如图4所示。

图4 无线数传模块控制流程图

操作指示器PCB板图

图5所示为操作指示器的PCB板图。

图5 操作指示器PCB板图