433mhz无线传输模块 FHL0601产品说明书.docx
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433mhz无线传输模块FHL0601产品说明书
FHL0601系列
433MHz无线通信模块
产品说明书
2010.8
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1产品概述
FHL0601系列433MHz无线数据传输模块系本公司开发，采用微功率无线通讯技术，最大发射功率10mW，实现收、发模块之间远距离透明数据传输的智能型产品．本产品采用晶体稳频、内置数字锁相环，可根据用户需要灵活设置频点；提供TTL电平和模拟RS-485/RS-232规格信号的UART接口，用户可根据需要灵活选择．产品可广泛应用于无线监视、测控、识别、数据采集传输等领域．
FHL0601系列433MHz无线数据传输模块提供多种规格产品，支持的UART通讯速率从1200bps到38400bps．用户可以选择射频芯片使用高精度温度补偿晶振，模块无线通信效果更好．用户还可以根据自身需要对模块进行定制．
本说明书适用于FHL0601系列433MHz无线数据传输模块各种型号的产品．
FHL0601模块产品实物如图所示．
2产品特点
∙工作载频频率处于441MHz~469MHz之间的开放ISM频段，免许可证使用
∙微发射功率，最大发射功率10mW（10dBm）
∙抗干扰能力强，采用前向纠错编码，实际误码率低达10-5~10-6
∙传输距离远，在视距情况下，天线放置位置高于2m，可靠传输距离可达1000m（BER=10-3/1200bps），可靠传输距离大于700m（BER=10-3/4800bps），可靠传输距离大于500m（BER=10-3/9600bps）
∙透明数据传输，自动过滤空中噪声，数据处理、传输自动完成，用户使用更加简单，能适应各种数据传输协议
∙自动、快速完成接收/发送状态转换，方便用户使用，接收/发送状态转换时间极短
∙实时高速数据通信，数据传输延迟时间小
∙支持大量数据缓存，传输数据长度没有限制
∙支持高精度温度补偿晶体，无线通信效果更好，可以在温度相差大的场合使用
∙8通信信道，用户可以灵活选择，更可以定制16/32信道
∙多种通用的用户接口（TTL/RS-485/RS-232），支持广泛使用的接口速率（1200/2400/4800/9600/19200/38400bps）
∙工作功耗低以及可选的休眠功能，休眠电流小于5μA，适合节能和电源电量有限制的产品使用
∙看门狗监控和掉电检测功能，自动出错恢复，保证产品使用稳定
∙采用业界高性能芯片和高品质元器件，产品一致性好，可靠性高，故障率低
∙体积小、质量轻，便于安装集成
∙无铅环保工艺，符合欧美产品出口标准
3技术指标
参量
指标
备注
工作频率
441MHz~469MHz
可定制402MHz~470MHz之间频率
调制方式
2-FSK/GFSK
发射功率
10mW
最高，可定制更小功率
接收灵敏度
-118dBm
最高，视载频频率和无线速率而定
信道容量
8信道
可定制16/32信道
接口类型
UART接口，TTL、RS-485和RS-232电平
接口速率
1200/2400/4800/9600/19200/38400bps
订货时请说明
晶体/振精度
G型：
±5ppm（普通晶体）
H型：
±2ppm（高精度温度补偿晶振）
订货时请说明
工作电压
直流+3.3V~5.5V
工作电流
发射电流≤45mA
接收电流≤32mA
休眠电流≤5μA
需要休眠功能在订货时请说明
工作温度
-25℃~+70℃
可支持工业级工作温度范围
工作湿度
10%~90%相对湿度，无冷凝
外形尺寸
47mmx26mmx10mm
可定制外形和尺寸
4模块说明
4.1型号
FHL0601系列433MHz无线数据传输模块分为G/H-12/24/48/96/192/384多种型号．
G表示射频芯片使用普通晶体，H表示射频芯片使用高精度温度补偿晶振．H型产品比G型产品更加稳定，无线通信效果更好．
12/24/48/96/192/384表示UART接口通讯速率分别为1200/2400/4800/9600/19200/38400bps．
FHL0601模块型号选择如下图所示．
4.2主要部件
FHL0601模块的主要部件如图所示．
4.3接口
FHL0601模块有三个接口，其中JP1是电源/通讯/控制接口，负责给模块供电，UART通讯和控制模块运行；JP2是配置接口，调整模块的工作方式；JP3是天线接口．接口定义（未配备接插件）如下图所示．
4.3.1电源/通讯/控制接口（JP1）定义
JP1是一组单排九孔焊盘．JP1分为电源、通讯和控制接口，其中引脚1和2是电源接口，引脚2、3、4、5、6和7是通讯接口，引脚8和9是控制接口．JP1的信号定义和说明如下表所示．
序号
名称
定义
类型
电平
说明
1
GND
电源地
地
GND
2
VCC
直流电源
电源
+3.3V~5.5V
3
RXD
接收数据
输入
TTL
TTL电平UART
4
TXD
发送数据
输出
TTL
TTL电平UART
5
SGND
信号地
地
GND
可与电源地相连
6
A/TX
RS-485：
A信号
RS-232：
发送数据
RS-485：
输入/输出
RS-232：
输出
RS-485
RS-232
信号模拟
7
B/RX
RS-485：
B信号
RS-232：
接收数据
RS-485：
输入/输出
RS-232：
输入
RS-485
RS-232
信号模拟
8
SLP
休眠控制
输入
TTL
高电平休眠
9
RST
复位控制
输入
TTL
低电平复位
4.3.2配置接口（JP2）定义
JP2是一组双排十孔焊盘，分为五组跳线接头，分别为A、B、C、D、E．通过JP2可以配置模块的工作方式．JP2跳线接头的定义和说明如下表所示．
跳线
定义
说明
A
信道选择
CBA跳线选择无线通信信道：
000：
0信道001：
1信道
010：
2信道011：
3信道
100：
4信道101：
5信道
110：
6信道111：
7信道
B
C
D
接口选择
0：
TTL电平和RS-485规格信号UART
1：
TTL电平和RS-232规格信号UART
E
校验位选择
0：
偶校验
1：
无校验
4.3.3天线接口（JP3）定义
JP3是一组SMA同轴射频连接器五孔焊盘，中间焊盘连接射频输入输出信号（RF），四周焊盘连接到地（GND）．方形焊盘（中间焊盘旁边）悬空，可方便焊接天线．
4.4软件功能
FHL0601模块可以提供透明数据传输、应用接口、协议栈、复位和休眠等软件功能．有些功能在标准模块中不提供，如果用户需要这些功能在定货时请说明．
FHL0601模块的软件功能如下表所示．
功能
状态
说明
透明数据传输
提供
FHL0601模块基本的数据传输
应用接口
不提供
FHL0601模块提供功能供用户设备调用，用户可以自定义接口
协议栈
不提供
在透明数据传输的基础上，增加协议处理，用户可以自定义协议
复位
提供
使FHL0601模块进入复位状态，模块重新开始运行程序
休眠
不提供
使FHL0601模块进入休眠状态，模块休眠时消耗极低的电流
4.5标准模块
FHL0601模块在出厂时使用标准的硬件配备和软件设置．如果用户需要更改标准配备和设置，在定货时请说明．
FHL0601模块硬件的标准配备包含基本硬件、屏蔽罩和JP1、JP2、JP3三个接口的接插件，具体可以参考前面的FHL0601模块实物图．另外用户可以指明是否需要JP1接口连接线和JP3接口的天线．三个接口的标准配备说明如下．
JP1配备一个九针接头（单排直插，带防护和卡座，2.54mm间距），可连接九针插口连接器．
JP2配备一个十针接头（双排直插，2mm间距），可使用跳线帽连接．
JP3配备一个SMA同轴射频连接器（直角，插孔），可连接各种类型天线．
在不对JP2进行配置的情况下，用户使用FHL0601模块的标准软件设置，此时只提供透明数据传输和复位功能．标准模块在数据传输时使用的无线通信信道是0信道，UART接口使用TTL电平和RS-485规格信号接口，UART接口数据格式是8数据位，1停止位和偶校验位，UART接口通讯速率是用户订货时指定的速率．
4.6外形尺寸
FHL0601模块的外形尺寸分为不配备接插件和配备接插件两种情况进行说明．
不配备接插件（JP1、JP2和JP3）的模块外形尺寸如下图所示．
配备接插件（JP1、JP2和JP3）的模块外形尺寸如下图所示．
5使用方法
5.1模块配置
在使用FHL0601模块前，需要通过JP2对模块进行配置，以调整模块的工作方式．配置通过设置跳线接头完成，在跳线接头上不插跳线帽为置'0'，插入跳线帽为置'1'．跳线接头和跳线帽的使用如下图所示．
修改配置后，请重新上电使用．
5.1.1通信信道配置
JP2中的A、B、C跳线接头用于无线通信信道选择，共有8个信道可以选择．跳线接头配置和对应的信道与频率如下表所示．
配置（CBA）
信道
频率
配置（CBA）
信道
频率
000
0
449.7MHz
100
4
457.1MHz
001
1
468.9MHz
101
5
441.2MHz
010
2
455.5MHz
110
6
444.8MHz
011
3
456.4MHz
111
7
455.1MHz
5.1.2UART接口配置
JP2中的D跳线接头用于UART接口选择．
D跳线接头置'0'时表示使用TTL电平和RS-485规格信号的UART接口，置'1'时表示使用TTL电平和RS-232规格信号的UART接口．
5.1.3校验位配置
JP2中的E跳线接头用于校验位选择．
E跳线接头置'0'时表示UART接口使用偶校验位，置'1'时表示UART接口使用无校验位．
5.2UART接口使用和连接
FHL0601模块的通讯接口使用UART协议．UART接口支持8数据位，1停止位，以及可配置的偶校验/无校验位．UART接口支持1200/2400/4800/9600/19200/38400bps等通讯速率，在订货时请说明使用何种速率．
FHL0601模块提供TTL电平和模拟RS-485或RS-232规格信号的UART接口．
FHL0601模块有三种UART连接方式，分别是TTL电平和RS-485、RS-232规格信号的UART，其中TTL电平的UART接口称为COM1，RS-485和RS-232规格信号的UART接口称为COM2，连接时需连接JP1上不同的接口．
COM1和COM2是同时工作的，COM1一直作为TTL电平的UART接口，COM2根据D跳线配置为RS-485或RS-232规格信号的UART接口．当FHL0601模块发送数据到用户设备时，COM1和COM2同时输出数据，如果COM1和COM2都连接了用户设备，刚两个用户设备同时收到数据．当用户设备发送数据到FHL0601模块时，模块只能正确接收COM1或者COM2上的数据，如果两个接口都有数据，则会造成数据接收混乱．因此，建议用户只连接使用COM1或者COM2中的一个UART接口．
5.2.1TTL电平UART接口连接
连接方法如下图所示．
5.2.1RS-485规格UART接口连接
JP2的D跳线接头不插跳线帽（置'0'），连接方法如下图所示．
5.2.2RS-232规格UART接口连接
JP2的D跳线接头插入跳线帽（置'1'），连接方法如下图所示．
5.3控制接口使用和连接
FHL0601模块的控制接口有两个端口，RST和SLP，分别控制模块复位和休眠功以．使用何种控制功能则只需连接相应的端口，不使用的端口不需要连接，连接方法如下图所示．
5.3.1复位
FHL0601模块可以进入复位状态．
用户设备驱动JP1接口的RST信号至低电平使模块进入复位状态，且持继时间需要保持至少15μs．
在复位状态中，模块停止工作，正在接收发送的数据会丢失．
用户设备驱动RST至高电平结束复位状态．
结束复位（指驱动RST至高电平的时刻，并且随后模块成功离开复位状态）100ms后模块开始可以传输数据．
5.3.2休眠
FHL0601模块标准设置下不提供休眠功能．在不需要休眠功能的应用中，关闭休眠功能可以提高模块运行的可靠性，防止模块被错误触发进入休眠状态．如果用户需要休眠功能，在定货时请说明．
用户设备驱动JP1接口的SLP信号至高电平使模块进入休眠状态，且需要一直保持高电平．在休眠状态中，模块停止工作，不会传输数据，电流消耗水平降到最低以节省电能，只有在唤醒模块后才继续工作．
用户设备驱动SLP信号至低电平唤醒模块以结束休眠状态，且在电平变低后持继稳定时间需要保持至少10ms．
结束休眠（指驱动SLP至低电平的时刻，并且随后模块成功离开休眠状态）20ms后模块开始可以传输数据．
在提供休眠功能的FHL0601模块中，如果用户设备端口连接了SLP且没有使用时，应可靠接地或者置'0'．在模块上电的过程中，有时可能会错误地触发休眠功能（此情况极少发生），因此建议用户设备在上电100ms之后，对模块进行一次复位．
5.4天线连接
FHL0601模块可以通过JP3接口连接射频连接器或天线，既可以通过射频连接器连接带SMA接口的天线，也可以直接在板上焊接天线．JP3连接天线的类型可以有螺旋天线、鞭状天线、微带天线等．
JP3连接的天线需满足的参数指标如下表所示．
参量
指标
频率范围
455±15MHz
输入阻抗
50Ω
驻波比
≤1.5
增益
≥2.0dBi
用户可以自行选择天线，或者选用下面介绍的天线．
规格
特点
图样
长SMA接头天线
增益高，传输距离远
短SMA接头天线
体积小
长旋转SMA接头天线
可调整方向，便于安装
短直角SMA接头天线
体积小，长度小
弹簧天线
体积小，焊接在模块上
微带天线
体积小，厚度薄，占用空间很小，焊接在模块上
吸盘天线
SMA连接头，有磁性底座，吸附在设备金属外壳上，可移动选择最佳天线位置，提升无线通信性能
5.5系统连接
用户使用FHL0601模块，需将用户设备与FHL0601模块通过JP1连接．用户设备需要提供电源和地、相应的UART接口和用于控制的通用输入输出端口．
在系统连接时，电源、通讯和可选的控制接口直接通过连接线连接，并连接天线，FHL0601模块便可以使用了．接通电源后，模块便开始工作．上电100ms后模块可以开始传输数据．
FHL0601模块使用直流电源，电压+3.3V~5.5V，可与系统中其它设备共用电源，请选用纹波电压小的电源，模块与其它设备要可靠接地．
没有使用的端口可以悬空不连，但是不能连接长悬空线，以免引入干扰．
连接时注意所使用的UART接口方式，请参照UART接口方式的使用进行连接，控制接口如果不使用则无需连接．系统连接示意如下图所示．
5.6模块使用
系统连接并接通电源后，模块便开始工作．上电和复位以后，FHL0601模块会通过UART接口向用户设备发送模块标识字符串，例如“FHLCH8=00#UARTV211”，用户设备可以根据此标识识别模块作相应的处理，或者对模块进行调试．模块标识与模块的UART接口的连接方式和通讯速率有关，如下图所示．
FHL0601模块开始工作时无线通道和UART接口均处于接收状态．模块数据传输是半双工工作方式．当无线通道接收到接据时，立即通过UART接口向用户设备发送数据．当用户设备向模块发送数据后，模块立即通过无线通道发送数据至空中．
5.7数据传输
FHL0601模块为用户在设备之间提供透明的无线数据传输通道．用户设备传输数据时，与FHL0601模块是相互独立的，FHL0601模块对于用户设备来说是透明存在的．用户设备无需关注下层通信细节，原始数据的处理、传输、恢复全部由FHL0601模块自动完成，用户设备之间只需关注自身的通信即可．
5.8组网
FHL0601模块可以灵活的使用在各种场合，应用时可以采取点对点、点对多点和多点对多点等组网方式．
5.9包装和装配
FHL0601模块每只使用防静电袋包装并密封，交付用户时使用纸盒包装，每盒50只．
FHL0601模块有5个直径为2.5mm的装配孔，可使用螺钉安装固定在用户设备上．用户设备的安装空间需参考模块的外形尺寸，另外注意JP1的连接线和JP3的天线连接所占用的空间．
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2010.8
20
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