utc1212开发使用要点.docx
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utc1212开发使用要点
MCU：
最新STM8L
RF:
SX1212
性能：
接收电流仅3mA超低，距离也很远，配我们公司的8.5cm棒状天线,实测500米以内稳定传输，700米仍有信号，如配更高增益天线1000米不是传说，而普通NRF905、CC1101的通信距离在200米左右，而且接收电流都在20mA左右！
备注：
天线在无线应用中非常重要，测试中用4.5CM天线（测试效果在300米左右）或者弹簧天线（测试效果在200米左右）效果远不如8.5CM天线效果好。
虽然8.5CM天线成本要高一些，但鉴于性能第一，故默认配置8.5CM
【产品名称:
】UTC-1212SE
【尺寸:
】33mm*19mm板厚：
1mm
应用领域：
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智能卡、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。
（1）无线模块配置参数:
434Mhz，空中速率最低1kbps,功率+12.5dbm
（2）工作频率430-440MHz可设置，适合多节点的特殊场合
（3）串行接口，支持1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600bps
（4）低功耗，接收电流3mA,休眠状态仅为1.5uA，可满足低功耗设备的要求
（5）发射功率-8.5dbmto+12.5dbm，八档连续可调
（6）FSK调制，采用高效纠错编码,抗干扰能力强
（7）数据缓冲，支持一次发送长达256字节
（8）标准DIP间距接口，便于嵌入式应用
注意事项：
1、模块天线不要太靠近单片机，防止干扰单片机，造成数据混乱等
2、通讯必须注意延时问题，由于无线通信发射端是从终端设备接收到一定数量的数据后，或等待一定的时间没有新的数据才开始发射，无线通信发射端到无线通信接收端存在着几十到几百毫秒的延迟（具体延迟由串口速率、空中速率以及数据包的大小决定），另外从无线通信接收端到终端设备也需要一定的时间，但同样的条件下延迟是固定的
3、串口速率一般需要小于等于空中速率，如果串口速率大于空中波特率，收发一次数据后必须延时，否则会出现数据溢出导致数据丢失现象
4、本模块支持一对多通信，所有模块的信道选择和空中速率设置一致时，可互相收发数据，此时一个模块发送，所有的模块收到相同的数据。
如果需要将数据发送给指定模块，可以将数据加入地址码，在设备接收到数据的时候判断地址是否为本设备地址，如果不是就丢弃。
注意一对多通讯只能一个发送其它的接收，不能多个同时发送，否则会互相干扰
5、无线模块标称的最大通信距离，都是指在单片机和单片机之间通信实现的距离，其中一端或双方都接PC时，由于电脑辐射对射频存在较大的电磁干扰，距离会大大缩短，一般只能达到300米
无线唤醒低功耗之王
载波监听组网防碰撞
串口协议应用零难度
超长数据包
支持连续数传384字节
第Ⅲ代无线数传模块
替代232\485等传统有线方案
彻底解决有线方案施工繁琐、设备后期维护成本高难题
产品概述
UTC1212模块是高度集成超低功耗半双工微功率无线数据传输模块，片上集成嵌入高性能低功耗STM8L101处理器，采用最新一代高性能射频芯片SX1212。
其中SX1212创新的采用高效的循环交织纠检错编码,使抗干扰和灵敏度都大大提高，模块提供了多个频道的选择，可在线修改串口速率，发射功率，射频速率等各种参数,二次开发简单方便,当然也可以通过MCU来设置常规参数,模块电压范围为2.1-3.6V，适合电池供电,和手持设备应用开发，在接收状态仅仅消耗3.2mA，有四种工作模式。
在1SEC周期轮询唤醒省电模式（Pollingmode）下，接收仅仅消耗不到20uA，理论上一节3.6V/3.6A时的锂亚电池可工作10年以上，距离也很远，配我们公司的8.5cm棒状天线,实测500米以内稳定传输，700米仍有信号，如配更高增益天线1000米不是传说，而其他无线芯片如NRF905、CC1101的通信距离在200米左右，而且接收电流都在20mA左右！
备注
天线在无线应用中非常重要，测试中选用8.5CM天线，匹配好，通讯距离远。
而市面上的天线形形色色，测试中选用4.5CM天线和普通弹簧天线距离都不理想（200米左右）虽然8.5CM天线成本要高一些，但鉴于性能第一，故推荐8.5CM，但8.5CM体积较大，故特意委托天线厂家定制了5CM天线，效果接近8.5CM效果，稍微近50米左右。
显著特点
（1）支持无线唤醒功能，处于无线唤醒模式时平均功耗低于20uA
（2）支持在线修改（也就是用户通过MCU修改）发射目标地址，载波频率等参数，方便实现多点通信。
（3）FEC即前向纠错机制，利用传输冗长信息的方法，当传输中出现错误，将允许接收器再建数据。
大大提高无线通信的抗干扰能力。
（4）大容量数据缓冲区，最多一次可支持384字节长度数据包。
（5）支持载波监听功能，即在物理层上支持无线防碰撞协议！
假设这样一个场景，用户有一个采集基站（基站是市电供电）一直处于射频接收状态，可以根据上位主机软件的指令发出无线唤醒某个特定物理地址的节点，当处于低功耗模式的节点收到唤醒信息后，进而把该节点的数据采集的有效数据反馈给上位主机，使用无线防碰撞和硬件物理机制，有效解决了周围其他无线系统同频干扰问题—--此举可以可靠通信；无线唤醒单个节点，而不是所有节点，有效的解决了其他无线终端节点被无辜唤醒的问题，进而降低了功耗，延长了节点的使用寿命
产品规格
模块名称:
UTC-1212SE
模块尺寸:
33mm*19mm*1mm
接口间距:
2.54mmDIP封装
MCUIC:
STM8L101
RFIC:
SX1212
产品工艺:
采用高精度元件，广泛适合民用、工业产品应用设设计
典型参数
数值
单位
工作电压
2.1–3.6
V
温度范围
-40to+85
℃
工作湿度
10%～90%
%
工作频率
300-510
MHz
可调功率参数
-8.5to+12.5
dBm
空中传输率
1K,2K,5K,10K,20K,40K
kbps
发射电流
34
mA
持续接收电流
3.2
mA
休眠电流
1.5
uA
最高灵敏度
-110
dBm
串口传输率
1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600
bps
最大数据包长
256
byte
参数修改次数
300k
次
基本特性
（1）工作频率在430-440MHz频段内效果最佳（天线匹配），适合多节点的特殊场合
（2）无线模块空中速率最低1kbps,最高40kbps，可以软件随意设置
（3）UART（通用异步串行）接口支持1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600bps
（4）SX1212接收仅电流3mA,休眠状态仅为1.5uA，10dbm条件下，发射电流仅25mA
（5）休眠状态仅为1.5uA，唤醒时间软件可设，最短50ms，最长5S，满足低功耗设备要求
（6）发射功率最小-8.5dbm，最大+12.5dbm，八档连续可软件设置选择
（7）FSK调制，灵敏度高，并采用CRC高效纠错编码,抗干扰能力强
（8）大容量数据缓冲,FIFO最大支持一次收发高达256字节
（9）标准DIP间距接口，最常见接口，便于嵌入式应用
备注
（1）SX1212芯片支持300-510MHZ，但考虑天线匹配，建议工作在430-440MHz频段
（2）无线模块空中速率越低，接收灵敏度越高，有效通信距离越远
（3）MCU控制UTC1212模块时，通过TXD和RXD两线进行数据交换
（4）虽SX1212芯片最大发射功率可设置为+12.5dbm，但供电通常低于3.6V（如2节电池3V），再加上电路自身不可避免的损耗，所以模块一般有效发射功率在+10dbm左右
（5）常见的CC1020、ADF7021每次数据长度为1位，NRF905最大数据包长度为32字节，CC1101、SI4432收发数据长度为64字节，相比UTC1212模块在大数据量传输应用更加方便
（6）NRF905、CC1101在同样发射功率下接收电流高达30mA左右，相比SX1212低功耗优势显著
基本工作流程
半双工双向通信
（1）模块平时处于接收状态，一旦收到数据，就将已经接收到的数据通过UART输出，这时你可以用单片机通过中断接收方式将数据读取并存储，便于处理（如比对、数据显示等）
（2）需要发送数据的时候，只需要把待发送数据通过UART接口传输UTC1212模块，模块收到数据后就自动无线发送，发送完毕后自动切换到接收模式
SET_ASET_B
工作模式
工作状态
模式1
SET_A=0
SET_B=0
正常模式
UART功能打开状态，模块处于持续接收状态，当UART串口有数据输入时，置低AUX,并切换到发射状态，发送数据，数据发送结束后重新置高AUX脚并重新转入持续接收状态。
处于该模式下模块发送数据时并没有发送较长的前导码，所以要求接收方必须处于模式1或模式2，如模块从当前信道中接收到数据后，经过CRC校验确认，数据无误时，置低AUX并立刻从串口输出数据，发送结束后置高AUX。
模式2
SET_A=0
SET_B=1
唤醒模式
UART功能打开状态，模块处于持续接收状态，当串口有数据输入时，置低AUX,并切换到发射状态发送数据，数据发送结束后重新置高AUX脚并重新转入持续接收状态。
处于该模式下模块发送数据时，所以接收方处于模式1，模式2或模式3均能够接收到数据。
如模块从当前信道中接收到数据后，经过CRC校验确认数据无误时，置低AUX并立刻从串口输出数据，发送结束后重新置高AUX.该模式主要通过定时休眠原理，让模块在休眠状态和接收模式下状态按照一定时间占空比定时切换，从而降低模块功耗。
模式3
SET_A=1
SET_B=0
省电模式
UART功能处于关闭状态，进一步降低功耗，接收机在一个唤醒周期（如1秒）后打开并搜索信道中是否有同步信号，如没有则立刻休眠状态等待下一个唤醒周期再被唤醒，如监听到同步信号则处于接收状态并将数据接收收下来。
经过CRC校验确认数据无误时，置低AUX以唤醒下位机，等待5ms后打开串口并输出数据。
串口输出结束后，关闭串口，置高AUX，如模式设置没有改变则再次进入立刻休眠状态等待下一个唤醒周期。
模式4
SET_A=1
SET_B=1
休眠模式
配置模式
串口处于关闭状态，模块处于休眠状态。
这种模式下，模块的射频电路，CPU主时钟与外设均被关闭，耗电仅仅约1.5uA。
该模式主要用于不需要数据收发时暂时关闭模块，同时无线模块的各项参数设置也是在该模式条件下进行，可通过UTC2303模块辅助完成。
配5.2CM天线连接:
配2.5CM弹簧天线:
应用领域：
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智能卡、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。
PC端配套PC1212模块
模块简介：
SX1212是SEMTECH推出的一款超低功耗的单芯片无线芯片，频率范围从300MHz到510MHz，具有非常低的接收功耗，典型接收电流约为3mA，远小于同类收发器的接收电流。
工作电压为2.1-3.6V，最大发射功率+12.5dBm，开阔地通讯距离最远可以达到700米以上！
可广泛应用于水电气表的无线采集、远距离无线数据收发、手持机应用、替代串口线缆等
无线模块特点：
（1）采用STM8单片机+SX1212无线通信芯片，完美搭配，性能优异，内部已经包含经过多次优化后的程序，客户无需编程就可直接使用
（2）串行通信，透明传输，所见及所得，无需编程即可使用，大大简化应用
（3）工作频率430-440MHz可设置，适合多节点的特殊场合
（4）空中速率最低1kbps，支持1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600bps
（5）低功耗，典型接收电流约3mA，支持休眠唤醒，休眠状态仅为1.5uA，可极大满足低功耗设备的要求
（6）接收灵敏度-110dBm
（7）发射功率-8.5dbmto+12.5dbm，八档连续可调
（8）FSK调制，采用高效纠错编码,抗干扰能力强
（9）数据缓冲，支持一次发送长达384字节（典型为256字节，最大可达512字节*），发送数据量大时极其有用
（10）标准DIP间距接口（2.54mm），便于嵌入式应用
（11）提供配套串口设置程序，方便通过PC直接设置相关单数。
同时支持在线修改（通过主控MCU修改）发射目标地址，载波频率，串口速率等参数
（12）模块尺寸33mm*19mm*1mm（尺寸不含天线）
（13）配置高性能10cm棒状天线（标配），实测开阔地无线通讯距离：
10Kbps下距离可达500米，2Kbps下距离可达600米，1.2Kbps下距离可达700米，配置专配的弹簧天线，通信距离可达300-500米
其他说明：
（1）无线模块空中速率越低，接收灵敏度越高，有效通信距离越远
（2）MCU控制UTC1212模块时，通过TXD和RXD两线进行数据交换
（4）常见的CC1020、ADF7021等窄带传输模块每次数据长度为8字节，nRF905最大数据包长度为32字节，CC1101、Si4432最大数据包长度为64字节，UTC-1212的最大数据包长度为256字节，通过数据缓冲方式，实际最大可发送384字节（AUX设置为高电平），理论最大发射数据包长为512字节（空中波特率>=19200bps，串口速率9600bps情况下），所以UTC-1212模块在大数据量传输时极具优势
（4）天线对射频通信距离的影响比较大，本产品标配10CM柱状天线，匹配好，通讯距离远。
如果对尺寸比较敏感，可以选配26mm转配弹簧天线，距离可以达到300-500米
规格参数：
参数
数值
单位
工作电压
2.1–3.6
V
温度范围
-40to+85
℃
工作湿度
10%～90%
工作频率
390-470
MHz
发射功率
-8.5to+12.5dBm
dBm
空中传输率
1K,2K,5K,10K,25K,40K
kbps
发射电流
34
mA
持续接收电流
3
mA
休眠电流
1.5
uA
最高灵敏度
-110
dBm
串口传输率
1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600
bps
最大数据包长
512*
byte
配置修改次数
300k
cycles
尺寸
33X19X1
mm
参数配置：
UTC-1212使用相当灵活，可以根据用户的需求设置对串口参数，串口效验，收发频率，空中速率，输出功率进行设置。
设置的方法有二种方式：
1、使用本公司开发的配置软件，通过PC修改；2，通过主控芯片在线进行修改
本公司开发的串口调试软件：
通过USB-TTL接口转换板连接到PC（设置参数等）：
配套USB/RS232无线模块：
为了方便配套使用，目前提供TTL\USB\RS232三种接口的模块：
接单片机使用UTC-1212；连PC使用（如用PC无线控制单片机），建议使用PC-1212模块；连接串口设备，建议使用RS-1212。
PC-1212和RS-1212均包含精美外壳，使用方便：
PC-1212（USB接口，直接连接PC）
RS-1212（RS232电平接口，可直接连接串口设备）
注意事项：
1、模块天线不要太靠近单片机，防止干扰单片机，造成数据混乱等
2、通讯必须注意延时问题，由于无线通信发射端是从终端设备接收到一定数量的数据后，或等待一定的时间没有新的数据才开始发射，无线通信发射端到无线通信接收端存在着几十到几百毫秒的延迟（具体延迟由串口速率、空中速率以及数据包的大小决定），另外从无线通信接收端到终端设备也需要一定的时间，但同样的条件下延迟是固定的
3、串口速率一般需要小于等于空中速率，如果串口速率大于空中波特率，收发一次数据后必须延时，否则会出现数据溢出导致数据丢失现象
4、模块支持一对多通信，及所有模块的信道选择和空中速率设置一致时，可互相收发数据，此时一个模块发送，所有的模块收到相同的数据。
如果需要将数据发送给指定模块，可以将数据加入地址码，在设备接收到数据的时候判断地址是否为本设备地址，如果不是就丢弃。
注意一对多通讯只能一个发送其它的接收，不能多个发送，否则会互相干扰，可以采取轮询等方式
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