一种通用远传无线电子模块的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种通用远传无线电子模块，主要由壳体、以及设置在壳体内部的微控制器、433MHZ频段射频芯片、TX低通匹配电路、RX高通匹配电路、发送天线和接收天线组成；发送天线连接在TX低通匹配电路上，接收天线连接在RX高通匹配电路上，TX低通匹配电路的输入端和RX高通匹配电路的输出端与433MHZ频段射频芯片连接，433MHZ频段射频芯片与微控制器连接。本发明具有通用性强和成本低廉的特点，特别适合一些简单数据如水电气表和智能家居中开关量的远程控制和数据传送。
【专利说明】一种通用远传无线电子模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种通用远传无线电子模块。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，无线数据传输与设备控制已经成为智能家居及工业仪表常用的方式之一，该方式充分利用了无线传输节省布线成本，且传输距离远，维护方便的特点，目前已开始大规模的应用在各种智能家居和工业仪表中。但应该注意的是，目前的很多通用型的无线传输模块采用的频率是2。4GHz,该频段属于ISM (Industrial ScientificMedical Band),该频段是依据美国联邦通讯委员会(FCC)所定义出来,属于一个开放的频段。由于该频段并没有所谓使用授权的限制，因此共享这一频带的射频技术与协议的应用也越来越多，如WiFi (IEEE802。llb/g/n)、Bluetooth、无绳电话、模拟视频以及微波炉等等相关设备。随着采用2。4GHz进行无线传输越来越普遍，这就造成驻波干扰和跳频干扰源种类不断增加，使得射频传输链路极易受到干扰，虽然可以采用多种防干扰措施，但整体方案成本太高，故不适合小数据量传输且低功耗的无线电子设备上。此外，目前的无线传输模块大多只给出了 RF前端设计，而这样的无线传输模块还要自己连接MCU并编程序才能正使用，特别是一些智能仪表所包含的无线功能采用的都是不开放的协议，使得无线传输模块的通用性较差。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种通用远传无线电子模块，其具有通用性强和成本低廉的特点，特别适合一些简单数据如水电气表和智能家居中开关量的远程控制和数据传送。
[0004]为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种通用远传无线电子模块，主要由壳体、以及设置在壳体内部的微控制器、433MHZ频段射频芯片、TX低通匹配电路、RX高通匹配电路、发送天线和接收天线组成；发送天线连接在TX低通匹配电路上，接收天线连接在RX高通匹配电路上，TX低通匹配电路的输入端和RX高通匹配电路的输出端与433MHZ频段射频芯片连接，433MHZ频段射频芯片与微控制器连接；
[0006]上述TX低通匹配电路包括6个电容和4个电感；其中电容Cl的一端连接电源正极Vcc，另一端连接电源负极；电感LI的一端连接电源正极Vcc，另一端分为2路，即一路与433MHZ频段射频芯片的TX引脚相连，另一路依次经过电容C3、电感L2、电感L3和电感L4后连接发送天线；电容C2的一端连接在电感L2和电感L3之间，另一端连接电源负极；电容C4和电容C5的一端连接在电感L3和电感L4之间，另一端连接电源负极；电容C6的一端连接在电感L4和发送天线之间，另一端连接电源负极；
[0007]上述RX高通匹配电路包括5个电容和2个电感；电感L5、电感L6和电容Cll依次形成串联，电感L5的一端与433MHZ频段射频芯片的RXn端相连，电容Cll的一端连接接收天线；电感L5和电容C8的相连端接到433MHZ频段射频芯片的RXp引脚；电容C8的一端连接在433MHZ频段射频芯片的RXn引脚上，另一端连接电源负极；电容C9和电容ClO的一端连接在电感L5和电感L6之间，另一端连接电源负极；电容C7的一端连接在电感L5和电容Cll之间，另一端连接电源负极。
[0008]上述方案中，所述433MHZ频段射频芯片为Si4432RF芯片。
[0009]上述方案中，所述微控制器为STC89LE615AD单片机。
[0010]上述方案中，所述壳体为双列直插引脚结构。
[0011]与现有技术相比，本发明具有如下特点:
[0012]1、采用了应用较少、不易受到干扰的433MHz频段；
[0013]2、采用了外部串口连接控制，控制协议简单，且完全开放，很容易实现数据传输；
[0014]3、数据传输采用透明的模式，即数据不做任何处理便能直接传输到指定的设备上，接收也同理；
[0015]4、收发器件的设计和解决方案成本较低，特别适合一些简单数据如水电气表和智能家居中开关量的远程控制和数据传送。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为一种通用远传无线电子模块的电路原理框图。
[0017]图2为TX低通匹配电路的原理图。
[0018]图3为RX高通匹配电路的原理图。
【具体实施方式】
[0019]一种通用远传无线电子模块，主要由壳体、以及设置在壳体内部的微控制器、433MHZ频段射频芯片、TX低通匹配电路、RX高通匹配电路、发送天线和接收天线组成。发送天线连接在TX低通匹配电路上，接收天线连接在RX高通匹配电路上，TX低通匹配电路的输入端和RX高通匹配电路的输出端与433MHZ频段射频芯片连接，433MHZ频段射频芯片与微控制器连接。
[0020]在本本发明中，所述433MHZ频段射频芯片为Si4432RF芯片；所述微控制器为STC89LE615AD单片机。即本发明采用了 STC89LE615AD单片机作为MCU实现对射频芯片Si4432的控制，单片机采用串口与上位机进行通信，针对Si4432的芯片的数据收发处理。本发明充分利用了 Si4432RF芯片的无线功能的高集成度，大大减少了外部元件数，也降低了工作电流；丰富的片上功能，降低了系统的复杂性和成本。芯片内建天线多集算法、包处理器、唤醒定时器、电池电压检测等功能，使无线功能的设计和实现变得非常简单，同时大大简化了系统设计。
[0021]在本发明中，TX低通匹配电路如图2所示，包括6个电容和4个电感。其中电容Cl的一端连接电源正极Vcc,另一端连接电源负极。电感LI的一端连接电源正极Vcc,另一端分为2路，即一路与433MHZ频段射频芯片的TX引脚相连，另一路依次经过电容C3、电感L2、电感L3和电感L4后连接发送天线。电容C2的一端连接在电感L2和电感L3之间，另一端连接电源负极。电容C4和电容C5的一端连接在电感L3和电感L4之间，另一端连接电源负极。电容C6的一端连接在电感L4和发送天线之间，另一端连接电源负极。在图2中的TX发送信号经过两个LC组成的滤波整形电路处理后，经过后面的双T型匹配电路(由LC组成的低频信号滤波电路)，将信号送至发送天线。
[0022]在本发明中，RX高通匹配电路如图3所示，包括5个电容和2个电感。电感L5、电感L6和电容Cll依次形成串联，电感L5的一端与433MHZ频段射频芯片的RXn端相连，电容Cll的一端连接接收天线。电感L5和电容C8的相连端接到433MHZ频段射频芯片的RXp引脚。电容C8的一端连接在433MHZ频段射频芯片的RXn引脚上，另一端连接电源负极。电容C9和电容ClO的一端连接在电感L5和电感L6之间，另一端连接电源负极。电容C7的一端连接在电感L5和电容Cll之间，另一端连接电源负极。在图3中天线信号经过一个双T型匹配电路(由LC组成的高频信号滤波电路)，将高频信号送至RF芯片Si4432的RXn> RXp引脚端，并由该芯片进一步对信号的处理。
[0023]本发明采用了双天线结构，分别实现TX，RX端信号的收发处理。天线匹配电路采用双T型匹配电路设计，同时配以适合的藕合电容及电感参数，在增强天线发射频率和强度的前提下，使得功率到负载上实现最佳功率值的匹配。
【权利要求】
1.一种通用远传无线电子模块，其特征在于:主要由壳体、以及设置在壳体内部的微控制器、433MHZ频段射频芯片、TX低通匹配电路、RX高通匹配电路、发送天线和接收天线组成；发送天线连接在TX低通匹配电路上，接收天线连接在RX高通匹配电路上，TX低通匹配电路的输入端和RX高通匹配电路的输出端与433MHZ频段射频芯片连接，433MHZ频段射频芯片与微控制器连接； 上述TX低通匹配电路包括6个电容和4个电感；其中电容Cl的一端连接电源正极Vcc,另一端连接电源负极；电感LI的一端连接电源正极Vcc，另一端分为2路，即一路与433MHZ频段射频芯片的TX引脚相连，另一路依次经过电容C3、电感L2、电感L3和电感L4后连接发送天线；电容C2的一端连接在电感L2和电感L3之间，另一端连接电源负极；电容C4和电容C5的一端连接在电感L3和电感L4之间，另一端连接电源负极；电容C6的一端连接在电感L4和发送天线之间，另一端连接电源负极； 上述RX高通匹配电路包括5个电容和2个电感；电感L5、电感L6和电容Cll依次形成串联，电感L5的一端与433MHZ频段射频芯片的RXn端相连，电容Cll的一端连接接收天线；电感L5和电容C8的相连端接到433MHZ频段射频芯片的RXp引脚；电容C8的一端连接在433MHZ频段射频芯片的RXn引脚上，另一端连接电源负极；电容C9和电容ClO的一端连接在电感L5和电感L6之间，另一端连接电源负极；电容C7的一端连接在电感L5和电容Cll之间，另一端连接电源负极。
2.根据权利要求1所述的一种通用远传无线电子模块，其特征在于:所述433MHZ频段射频芯片为Si4432RF芯片。
3.根据权利要求1所述的一种通用远传无线电子模块，其特征在于:所述微控制器为STC89LE615AD 单片机。
4.根据权利要求1所述的一种通用远传无线电子模块，其特征在于:所述壳体为双列直插引脚结构。
【文档编号】G08C17/02GK103647574SQ201310646272
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】梁文耕, 刘洪林, 张有坚, 傅云生, 容敏, 梁金府 申请人:桂林市利通电子科技有限责任公司