433M數傳電臺窄帶無線通訊技術手冊

  一、模塊介紹

  1.1特點介紹

  E3A-DTU-500 是 一款 頻率 433M 無 線數傳電 臺 ( 同時 具有RS232/RS485 接口),透明傳輸方式,工作在 425~450.5MHz 頻段(默認433MHz),工作電壓范圍 8V~28V。

  模塊具有軟件 FEC 前向糾錯算法,其編碼效率較高,糾錯能力強,在突發干擾的情況下,能主動糾正被干擾的數據包,大大提高可靠性和傳輸距離。在沒有 FEC 的情況下,這種數據包只能被丟棄。

  模塊具有數據加密和壓縮功能。模塊在空中傳輸的數據,具有隨機性,通過嚴密的加解密算法,使得數據截獲失去意義。而數據壓縮功能有概率減小傳輸時間,減小受干擾的概率,提高可靠性和傳輸效率。

序號

產品特點

特點描述

1

超低功耗

即空中喚醒功能,降低接收整體功耗:

當模塊處于省電模式下即模式 2 時,配置模塊的接收響應延時時間可調節模塊的整機功耗;

模塊可配置的最大接收響應延時為 2000ms。

2

定點發射

支持地址功能,主機可發射數據到任意地址、任意信道的模塊,達到組網、中繼等應用方式: 例如:模塊 A 需要向模塊 B(地址為 0x00 01,信道為 0x80)發射數據 AA BB CC,

其通信格式為:00 01 80 AA BB CC,

其中 00 01 為模塊 B 地址,80 為模塊 B 信道,

則模塊 B 可以收到 AA BB CC(其它模塊不接收數據)。

3

廣播監聽

將模塊地址設置為 0xFFFF:

可以監聽相同信道上的所以模塊的數據傳輸;

發送的數據,可以被相同信道上任意地址的模塊收到,從而起到廣播和監聽的作用。

4

前向糾錯

模塊具有軟件 FEC 前向糾錯算法:

其編碼效率較高,糾錯能力強,在突發干擾的情況下,能主動糾正被干擾的數據包,大大提高可

靠性和傳輸距離;在沒有 FEC 的情況下,這種數據包只能被丟棄。

5

適用環境

433M 頻率屬于免費頻段,用戶可以免申請直接使用;

與 2.4G 相比,433M 擁有一定的穿透繞射能力,但是空中速率不如 2.4G;

適用于數據量小、傳輸距離遠、易受干擾的環境。

6

看門狗

模塊內置看門狗,并進行精確時間布局,一旦發生異常,模塊將在 0.107 秒內重啟,且能繼續按照先前的參數設置繼續工作。

更多功能介紹請查看相關應用文檔

1.2電氣參數

序號

參數名稱

參數值

注釋

1

模塊尺寸

82 * 84 *24mm

不含天線

2

平均重量

135g

不含天線

3

工作頻段

425 ~ 450.5MHz

默認 433MHz,信道數 256,建議 433±5MHz

4

生產工藝

機貼,無鉛工藝

無線類產品必須機貼方能保證批量一致性和可靠性

5

接口方式

RS485:1 * 4 * 3.81 mm

RS232:DB9

壓線方式

標準 DB9,孔式

6

供電電壓

8 ~ 28V DC

注意:高于 28V 電壓,將導致模塊永久損毀

7

通信電平

RS232/RS485

同時具有RS232 和 RS485

8

實測距離

4000m

晴朗空曠,最大功率,天線增益 5dBi,高度 2m,1k 空中速率

9

發射功率

最大 27dBm

約 500mW,4 級可調(27、24、21、18)

10

接收靈敏度

-126dbm@1.2kbps

接收靈敏度和串口波特率、延遲時間無關

11

空中速率

1.2kbps

8 級可調(1.2、2.4、4.8、9.6、19.2、38.4、50、70kbps)

12

休眠電流

14mA

模式 3(電源電壓 12V)

13

發射電流

407mA@20dBm

電源必須提供 1.5A 以上電流輸出能力

14

接收電流

28mA

模式 0

15

通信接口

RS232/RS485

8N1、8E1、8O1,1200~115200 共 8 種波特率(默認 9600)

16

驅動方式

RS232/RS485

可設置成推挽/上拉、漏極開路

17

發射長度

緩存 512 字節

內部自動分包 58 字節發送

18

接收長度

緩存 512 字節

內部自動分包 58 字節發送

19

模塊地址

可配置 65536 地址

便于組網,支持定點傳輸、廣播傳輸

20

RSSI 支持

內置智能化處理

無需關心

21

天線接口

SMA-K

外螺紋內孔,50 歐姆特性阻抗

22

工作溫度

-40 ~ +85℃

工業級

23

工作濕度

10% ~ 90%

相對濕度,無冷凝

24

儲存溫度

-40 ~ +125℃

工業級

 1.3系列產品

產品型號

接口

頻率

Hz

功率

dBm

距離

km

空中速率

bps

產品特點

E3A-DTU-50

RS232/RS485

433M

17

2.0

1.2k~70k

窄帶傳輸

E3A-DTU-500

RS232/RS485

433M

27

4.0

1.2k~70k

窄帶傳輸

E3A-DTU-1W

RS232/RS485

433M

30

6.0

1.2k~70k

窄帶傳輸

E3A 系列的各個型號可以互通,大小功率可以搭配使用

 1.4常見問題

序號

問題

描述

1

空中速率

建議盡可能使用低速,空中速率越高,通信距離越近,丟包率也會越高。

2

天線選擇

天線和模塊必須頻率匹配,增益越高越好,駐波比越小越好,建議優先選擇吸盤天線。

3

出現亂碼

一種原因是串口波特率不匹配,另一種原因是電源供電能力不足。

4

延遲過高

關閉收發兩端的 FEC 糾錯功能、提高空中速率都可以減小延遲。

5

接收響應時間

只在模式 1、模式 2 下有效,時間設定越長功耗越低,接收延遲也會越高。

 二、功能簡介

 2.1引腳定義

1


引腳序號

引腳名稱

引腳用途

1

RS232

標準 DB9,孔式

2

485_A

外接其他RS485 設備的 A 端

3

485_B

外接其他RS485 設備的 B 端

4

GND

地線

5

VCC

電源,默認供電 8~28V(可定制標準 5V 版本),(5 和 6 自動選擇高電壓一端)

6

DC8~28V

DC 電源接口(5.5*2.5),接 DC8~28V 電源,(可定制標準 5V 版本)

7

ANT

天線接口(SMA-K 外螺紋內孔,50Ω特性阻抗)

8

PWR

電源指示燈

9

TXD

發送指示燈

10

RXD

接收指示燈

11

M0

控制撥碼開關(控制工作模式)

12

M1

控制撥碼開關(控制工作模式)

★   E3A 通,大小使

2.2連接方法

l RS232 連接方法

2

l RS485 連接方法

3

 三、工作模式

4

類別

M1

M0

注釋

模式 0

一般模式

On

On

串口打開,無線打開,透明傳輸

模式 1

喚醒模式

On

Off

空中喚醒發射模式,數據包自帶喚醒碼

模式 2

省電模式

Off

On

空中喚醒接收模式,節省自身接收功耗,該模式不能發射

模式 3

休眠模式

Off

Off

模塊進入休眠,可以接收參數設置命令

 四、指令格式

休眠模式(模式 3:M1=Off,M0=Off)下,支持的指令列表如下(設置時,只支持96008N1 格式):

序號

指令格式

詳細說明

1

C0+工作參數

16 進制格式發送C0+5 字節工作參數,共 6 字節,必須連續發送(掉電保存)

2

C1+C1+C1

16 進制格式發送三個 C1,模塊返回已保存的參數,必須連續發送。

3

C2+工作參數

16 進制格式發送C2+5 字節工作參數,共 6 字節,必須連續發送(掉電不保存)

4

C3+C3+C3

16 進制格式發送三個 C3,模塊返回版本信息,必須連續發送。

5

C4+C4+C4

16 進制格式發送三個 C4,模塊將產生一次復位,必須連續發送。

 4.1 參數

型號

出廠默認參數值:C0 00 00 18 50 44

模塊型號

頻率

地址

信道

空中速率

波特率

串口格式

發射功率

E3A-DTU-500

433MHz

0x0000

0x50

1.2kbps

9600

8N1

27dBm

4.2 指令

工作參數可以使用 C0 或 C2 命令,其區別是:C0 命令會將參數寫入模塊 FLASH,掉電保存。

C2 命令為臨時修改指令,參數不會掉電保存,適用于需要頻繁修改工作參數的場合。例如:C2 00 00 18 50 44。

序號

名稱

描述

備注

0

HEAD

固定 0xC0 或 0xC2,表示此幀數據為控制命令

l 必 須 為 0xC0 或 C2 C0:所設置的參數會掉電保存。

C2:所設置的參數不會掉電保存。

1

ADDH

模塊地址高字節(默認 00H)

00H-FFH

2

ADDL

模塊地址低字節(默認 00H)

00H-FFH

3

SPED

速率參數,包括串口速率和空中速率

7,6:串口校驗位

00:8N1(默認)

01:8O1

10:8E1

11:8N1(等同 00)

-------------------------------------------------

5,4,3TTL 串口速率(bps)

000:串口波特率為 1200

001:串口波特率為 2400

010:串口波特率為 4800

011:串口波特率為 9600(默認)

100:串口波特率為 19200

101:串口波特率為 38400

110:串口波特率為 57600

111:串口波特率為 115200

-------------------------------------------------

2,1,0無線空中速率(bps)

000:空中速率為 1.2k(默認)

001:空中速率為 2.4k

010:空中速率為 4.8k

011:空中速率為 9.6k

100:空中速率為 19.2k

101:空中速率為 38.4k

110:空中速率為 50k

111:空中速率為 70k

l 通信雙方串口模式可以不同

---------------------------------------

l 通信雙方波特率可以不同

l 串口波特率和無線傳輸參數無關, 不影響無線收發特性。

-------------------------------------

l 空中速率越低,距離越遠,抗干擾性能越強,發送時間越長。

l 通信雙方空中無線傳輸速率必須相同。

4

CHAN

通信頻率(425M + CHAN * 0.1M)

(默認 50H:433M)

l 00H-FFH,對應 425~450.5MHz

5

OPTION

7,定點發送使能位(MODBUS)

0: 透明傳輸模式(默認)

1: 定點傳輸模式

-------------------------------------------------

6IO 驅動方式默認 1)

1:TXD、AUX 推挽輸出,RXD 上拉輸入

0:TXD、AUX 開路輸出,RXD 開路輸入

-------------------------------------------------

5,4,3無線喚醒時間對接收方來說,是監聽間隔時間;對發射方來說,是持續發射喚醒碼的時間

000:250ms(默認)

l 為 1 時,每個用戶數據幀的前 3 個字節作為高、低地址、信道。發射時,模塊改變自身地址和信道, 完畢后,恢復原有設置。

-------------------------------------

l 該位用于使能模塊內部上拉電阻漏極開路方式電平適應能力更強, 但是某些情況下,可能需要外部上拉電阻

-------------------------------------

l 收發模塊都工作在模式 0 下,該延遲時間無效,可以任意值。

l 發射方工作在模式 1,將持續發射


001:500ms

010:750ms

011:1000ms

100:1250ms

101:1500ms

110:1750ms

111:2000ms

-------------------------------------------------

2,FEC 開關

0:關閉 FEC

1:打開 FEC(默認)

-------------------------------------------------

1, 0發射功率(大約值

00: 27dBm(默認)

01: 24dBm

10: 21dBm

11: 18dBm

相應時間的喚醒碼。

l 接收方工作在模式 2,此時間是指接收方的監聽間隔時間(無線喚醒),只能收到工作在模式 1 下發射方的數據。

l 發射方設置的喚醒時間不能小于接收方的監聽間隔時間,否則可能丟失數據,當雙向通信時,雙方可把喚醒時間設置一致。

l 喚醒時間越大平均接收電流越低。

-------------------------------------

l 關閉 FEC 后,數據實際傳輸速率提升,但抗干擾能力減弱,距離稍近,請根據實際應用選擇。

l 通信雙方必須都開啟或都關閉。

-------------------------------------

l 外部電源必須提供 1.5A 以上電流輸出能力。并保證電源紋波小于100mV。

l 不推薦使用較小功率發送,其電源

利用效率不高。

舉例說明(序號 3“SPED”字節的含義):

該字節的二進制位

7

6

5

4

3

2

1

0

具體值(用戶配置)

0

0

0

1

1

0

0

0

代表意義

串口校驗位 8N1

串口波特率為 9600

空中速率為 1.2k

對應的十六進制

1

8

 4.3 讀取

指令格式

詳細說明

C1+C1+C1

在休眠模式下,用戶向模塊串口發出命令(HEX 格式):C1 C1 C1,

模塊會返回當前的配置參數,比如:C0 00 00 18 50 44。

 4.4

指令格式

詳細說明

C3+C3+C3

在休眠模式下,用戶向模塊串口發出命令(HEX 格式):C3 C3 C3, 模塊會返回當前的配置參數,比如:C3 30 xx yy。

此處的 30 代表模塊型號(E30 系列),xx 就是版本號,yy 代指模塊其他特性。

 4.5 指令

指令格式

詳細說明

C4+C4+C4

在休眠模式下,用戶向模塊串口發出命令(HEX 格式):C4 C4 C4,模塊將產生一次復位。復位過程中,模塊進行自檢,AUX 輸出低電平,復位完畢后,AUX 輸出高電平,模塊開始

正常工作。此時,可以進行模式切換或發起下一條指令。

五. 參數配置

步驟

操作

詳細說明

1

安裝驅動

請先安裝資料包中USB 轉接板驅動程序(CP2102)。

2

撥碼開關

撥動撥碼開關進入休眠模式。

(M1=Off,M0=Off)

3

連接模塊

將數傳電臺與USB 轉接板連接;

然后將轉接板插入電腦USB 口。

4

連接電源

請務必保證已連接外置電源(8~28V)。

5

打開串口

打開我司的參數配置軟件,選擇相應的串口號然后點擊“打開串口”;

如果打開失敗,請選擇其它串口號再試直到打開成功;

6

進入界面

點擊“讀取模塊參數”,界面如下圖所示;

如果讀取成功,則軟件會顯示模塊的當前配置;

如果讀取失敗,請檢查模塊是否處于命令模式,或是否已安裝轉接板驅動程序。

7

寫入參數

根據需要更改相應配置,請調整需要修改的參數;

然后點擊“寫入”按鈕,把新參數寫入到模塊。

8

完成操作

如果需要重新配置請按“第五步”操作;

如果配置完成請先點擊“關閉串口”然后取下模塊。

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