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A7108无线数据通信模块的介绍及应用

来源: 作者: 发布日期:2017-04-25 14:24:55 加入收藏 关注:
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 一,A7108模块简介:

 
         A7108模块采用笙科电子(AMICCOM)于2011年7月发表新一代应用于智能电网的射频芯片,模块设计于欧美及亚洲常见的433.92MHz,也可支持中国智能电网所选用的470MHz ~ 510MHz,以及欧洲无线自动读表所使用的868.3MHz 与868.95MHz频段,除此之外,A7108也支持1GHz 以下免执照的ISM Band应用(300MHz ~ 950MHz),比如日本的310MHz,美国与台湾的允许的915MHz等频段。不过如工作于这些频道,模块需要修改参数,具体可联系银河官方网站3868公司业务人员。
 
        A7108属于笙科电子第四代高效能芯片,data rate支持2Kbps ~ 250Kbps,调变方式可选择FSK或GFSK,MCU透过SPI接口即可操作A7108的R模式以及存取内建的64 Bytes TXFIFO 与RXFIFO。
 
模块.JPG
 
        A7108最大的优势在于超优质的RF性能,以470MHz ~ 510MHz的频段来说,内建的PA可输出高达20dBm的发射功率,接收器拥有超高灵敏度(-114dBm @ 10Kbps)。在10Kbps的条件下,搭配直立的单心线天线(裁剪四分之一波长长度之1.6mm单心线),在海边空旷区域实测可得1300米,街道实测之距离可达1000米。若将data rate 从10Kbps降为2Kbps,则空旷区域实测距离最远可至1600米。
 
        除了远距离传输能力外,A7108内建的RSSI 可协助软件工程师侦测干净的传输信道,芯片内部的Auto Calibration机制,用来克服半导体制程的变异,可稳定地在各种环境下工作,自动频率补偿(AFC)的功能可解决RF频偏造成的灵敏度衰退。在数据的处理上,A7108提供直接模式(Direct mode)与FIFO模式。直接模式适合MCU选用自行定义之封包格式,而FIFO模式则使用芯片内建之TXFIFO封包格式(含FEC,CRC与Manchester 编码等功能)。
 
       适合A7108的应用非常多,比如AMR无线自动读表(如无线智能电表,或无线热表,燃气表等等),远距离双向汽车防盗器,工业控制器,智能建筑之能源管理,家庭自动化等等。模块内部设计有低(高)通滤波器,搭配合适的天线与PA设定,当量测值EIRP = 14dBm 时 (14dBm有效等向辐射功率),可通过美国FCC part 15. 247 以及欧洲ETSI EN300-220 的EMC规范。
 
       A7108的电源管理部分支持Deep sleep mode,Sleep,Idle mode 与WOR 模式(Wake On RX), WOR功能提供A7108自动唤醒,接收不定时的RF网络封包,以延长电池的使用寿命。Deep Sleep mode相当于完全关掉A7108,其电流消耗仅须200 nA。
 
     整体上,A7108模块是一款高性价比的无线收发模块,内建的功能配合银河官方网站3868公司提供的参考代码可以有效地降低开发复杂度与开发成本。
 
 
二,A7108模块功能:
  
2.1特性
 
z 工作频率433.05‐434.79M符合国际通用ISM法规,实际工作带宽可达430‐470M
 
z FSK/GSK调制
 
z 带16位CRC校验和FEC纠错。  
 
z 快速换频设计(35Us@PLLSettlingtime) 
 
z 内置曼彻斯特编解码
 
z 内建低功耗RC震荡器,用于WOR(Wakeon RX)功能,可降低接收平均功耗。
 
z 收发独立的64字节FIFO 
 
z 高灵敏度‐117dBm@2kBPs,‐110dBm@50kBPs
 
z 低功耗 休眠电流2uA,深度休眠电流0.2uA
 
 
2.2应用范围
 
1.无线遥控
 
2.机器人控制
 
3.家庭自动化
 
4.智能玩具
 
5.游戏无线控制器
 
6.无线传感器
 
7.汽车报警器
 
 
三,A7108模块使用注意事项:
 
 
3.1静电
 
          无线模块为静电敏感器件,使用时请注意静电防护,特别是在干燥的冬季尽量不用收去触摸模块上的器件,以免造成不必要的损坏。
 
 
3.2电源
 
          无线模块推荐使用纹波小的直流电源,工作电压建议在3.3V工作。模块的接地要稳定可靠,地线尽量靠近电源总地。如使用开关电源的话,一定要加强退藕,以免开关电源的纹波和尖峰脉冲影响模块的工作特性。
 
 
3.3单片机
 
         如果模块工作在3.3V时,不考虑低功耗的话,可以直接和5V单片机系统连接,不过最好是加一个4.7K的隔离电阻。如果是连51系列的单片机P0口的话,请加47K的上拉电阻。另模块的SPI速率最高能支持到10M,一般建议在1M或几百K的SPI速率即可。
  
 
3.4测试
 
         模块采用弹簧天线,此天线容易受外部线路影响,使用时,此天线底下和周围请要走线路或摆放器件,可以的话最好悬空高度比较高。在433M工作时,各种材质均有一定的影响,一般的塑料影响不大,如有金属物体会产生比较明显的影响,此时建议使用SMA馈线来外接SMA天线。有关模块使用的芯片详细规格请参考AMIC公司的A7108的DATASHEET。
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