多年前就有做一下無線傳送數(shù)據(jù)的想法，最初在現(xiàn)實生活中接觸到的是摩托車防盜器上的遙控裝置，后來因為種種原因一直拖了下來沒有做成，最近憑著搞電波鐘解碼的余熱，利用了五一假期把這個無線傳數(shù)搞了出來。
無線傳數(shù)模塊在生活中應用途極廣，比如車輛監(jiān)控、遙控、遙測、小型無線網絡、無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線標簽、身份識別、非接觸RF能卡、小型無線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控、機器人控制、無線232數(shù)據(jù)通信、無線485/422數(shù)據(jù)通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)取４舜尾捎玫哪K是價格相對便宜的433M模塊，淘寶上價格7元一對，適合用于少量數(shù)據(jù)的傳送，還有些模塊是適合較高速率傳送的（達Mbps級別），但價格相對較高。此套模塊優(yōu)點是成本低，抗干擾能力強，靈敏度高，傳送距離遠；缺點是傳送速率較低，一般在4Kbps下可以穩(wěn)定傳送。
一、收發(fā)模塊技術參數(shù)
下面是發(fā)射和接收模塊的實物圖和對應的電路原理圖。其中天線是另外用細電線約20cm長繞圈形成。
1、通訊方式：調幅AM
2、工作頻率：433MHz
3、頻率穩(wěn)定度：±75KHZ
4、發(fā)射功率：≤500MW
5、靜態(tài)電流：≤0.1UA
6、發(fā)射電流：3～50MA
7、工作電壓：DC 3～12V
DF數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為433M，采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，當環(huán)境溫度在－25～＋85度之間變化時，頻飄僅為3ppm/度。聲表諧振器的頻率穩(wěn)定度僅次于晶體，而一般的LC振蕩器頻率穩(wěn)定度及一致性較差，即使采用高品質微調電容，溫差變化及振動也很難保證已調好的頻點不會發(fā)生偏移。
DF發(fā)射模塊未設編碼集成電路，而增加了一只數(shù)據(jù)調制三極管Q1,這種結構使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動碼電路及單片機接口，而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號值的大小。比如用PT2262等編碼集成電路配接時，直接將它們的數(shù)據(jù)輸出端第17腳接至DF數(shù)據(jù)模塊的輸入端即可。
DF數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓范圍3～12V，當電壓變化時發(fā)射頻率基本不變,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調整就能穩(wěn)定地接收。當發(fā)射電壓為3V 時，空曠地傳輸距離約20～50米，發(fā)射功率較小，當電壓5V時約100～200米，當電壓9V時約300～500米，當發(fā)射電壓為12V時，為最佳工作電壓，具有較好的發(fā)射效果，發(fā)射電流約60毫安，空曠地傳輸距離700～800米，發(fā)射功率約500毫瓦。當電壓大于l2V時功耗增大，有效發(fā)射功率不再明顯提高。這套模塊的特點是發(fā)射功率比較大，傳輸距離比較遠，比較適合惡劣條件下進行通訊。天線最好選用25厘米長的導線，遠距離傳輸時最好能夠豎立起來，因為無線電信號傳輸時受很多因素的影響，所以一般實用距離只有標稱距離的20％甚至更少。
DF數(shù)據(jù)模塊采用ASK方式調制，以降低功耗，當數(shù)據(jù)信號停止時發(fā)射電流降為零，數(shù)據(jù)信號與DF發(fā)射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合，否則DF發(fā)射模塊將不能正常工作。數(shù)據(jù)電平應接近DF數(shù)據(jù)模塊的實際工作電壓，以獲得較高的調制效果。
DF發(fā)射發(fā)射模塊最好能垂直安裝在主板的邊緣，應離開周圍器件5mm以上，以免受分布參數(shù)影響。DF模塊的傳輸距離與調制信號頻率及幅度、發(fā)射電壓及電池容量、發(fā)射天線、接收機的靈敏度、收發(fā)環(huán)境有關。一般在開闊區(qū)最大發(fā)射距離約800米，在有障礙的情況下，距離會縮短，由于無線電信號傳輸過程中的折射和反射會形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域，不同的收發(fā)環(huán)境會有不同的收發(fā)距離。
接收模塊主要技術指標：
1、通訊方式：調幅AM
2、工作頻率：433MHZ
3、頻率穩(wěn)定度：±200KHZ
4、接收靈敏度：－106DBM
5、靜態(tài)電流：≤5MA
6、工作電流：≤5MA
7、工作電壓：DC 4.8～5V
8、輸出方式：TTL電平
接收模塊為超再生接收電路，L1C1選頻后信號進入Q1及周邊電路組成高放電路，Q2及周邊電路組成本振，接收的信號經過LM358雙運放整形為TTL電平的方波信號。輸出端常態(tài)為低電平，當接收到信號時，輸出為高電平。
二、測試電路
因為51MCU上電后IO口默認為高電平，因此在發(fā)射模塊前和接收模塊后加了三極管作反相，這樣常態(tài)下電平與MCU一致，將發(fā)射模塊直接連接在發(fā)射控制MCU的TXD，將接收模塊連接在接收MCU的RXD上。發(fā)射端編寫程序約隔1秒由串口發(fā)送一個數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由0-9循環(huán)變化，以觀察數(shù)據(jù)是否正確傳送，數(shù)據(jù)通信采用異步方式，1開始位8數(shù)據(jù)位1停止位，每個數(shù)據(jù)共10個位；接收端MCU接收數(shù)據(jù)后送LCD1602 顯示。通信速率分別測試了2400bps、4800bps、7200bps、9600bps，其中2400bps及4800bps速率下數(shù)據(jù)均能穩(wěn)定傳送無丟碼、誤碼，7200bps及9600bps速率下數(shù)據(jù)偶爾會亂碼，基于穩(wěn)定性及兼顧傳送速率，在后面的程序中均采用4800bps速率。
發(fā)射端采用低電壓系列MCU，由二節(jié)1.5V電池供電，接收端連接在實驗板上進行測試。實際測試中，3V供電給發(fā)射模塊可以正常工作，兩機相隔約8米，中間隔二道墻，信號仍能穩(wěn)定正確傳送。后來又測試了不加天線的情況，發(fā)現(xiàn)如果發(fā)射與接收均不加天線在上述條件下則會出現(xiàn)亂碼，任一端加上天線均能在上述條件下穩(wěn)定正確傳送數(shù)據(jù)。發(fā)射端連同MCU在內，發(fā)射時平均約7ma電流，休眠時約幾ua，耗電量較理想，適合采用電池供電。
三、實際應用
完成測試后，對模塊工作原理及性能有初步了解，于是作進一步應用，控制發(fā)射模塊的MCU板原來是于測試電波解碼的，于是作了一點修改，將BPC信號（中國電波授時信號）及JJY信號（日本電波授時信號）解碼后通過DF模塊將時間數(shù)據(jù)發(fā)射出去，接收端接收后進行處理及顯示。
下面是連接BPC接收模塊的實物圖。
下面是連接JJY接收模塊的實物圖。
在測試電路中作單個數(shù)據(jù)的傳送較為簡單，目的是用于觀察數(shù)據(jù)傳送是否出錯，但在實際應用中，需要傳送的數(shù)據(jù)往往不止一位，當要進行多位數(shù)據(jù)的傳送時，需要在發(fā)射端及接收端做一個數(shù)據(jù)傳送的協(xié)議，并在必要時對傳送數(shù)據(jù)增設校驗，以確保傳送的數(shù)據(jù)正確無誤。
此次實驗需要傳送的時間數(shù)據(jù)包含年、月、日、星期、時、分、秒共7個，因為純數(shù)字不容易介定類型，所以最好是采取按順序傳送方式，另外增加數(shù)據(jù)頭以判斷一組數(shù)據(jù)的開始，另外在數(shù)據(jù)末端增加1個校驗數(shù)據(jù)用于判斷傳送的數(shù)據(jù)是否正確。一組數(shù)據(jù)結構如下：
數(shù)據(jù)頭+年+月+日+星期+時+分+秒+校驗
數(shù)據(jù)頭采用固定的0xfe、0xef，采用這樣特殊的組合是為了避免傳送的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)與數(shù)據(jù)頭一致的情況，這樣一組數(shù)據(jù)一共有10位。以下是成功接收的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)頭不顯示。
此組數(shù)據(jù)顯示的信息是：2012年、5月、1日、星期2、0時、26分、00秒。最后一個01是奇偶校驗數(shù)據(jù)。
因為本人所處位置離河南商丘約1300公里，離日本福岡約1800公里，所以信號較弱，一般都需要在凌晨時分才能正確接收，以上信息就是0時26分接收到的中國BPC授時信息，日本的授時信息至凌晨4點多才正常接收。經實際觀察，DF無線傳送模塊與電波授時信號在同一電路中沒有互相干擾，并經過一夜連續(xù)穩(wěn)定工作。
四、使用感受
經過試用，覺得此模塊工作穩(wěn)定、不容易受干擾、接口簡單、控制容易、價格低，零售7元一對的價格實際很有吸引力，雖然數(shù)據(jù)傳送速率較慢，但在一般傳送控制數(shù)據(jù)而非語音、圖像的應用中還是足夠的，以4800bps穩(wěn)定工作的速率計算，每秒約可以傳送480個字節(jié)，扣除數(shù)據(jù)頭及校驗位等，也可以傳送約 300-400個有效數(shù)據(jù)，還是相當不錯的。下一步會考慮在實際更多的應用中使用此模塊，如多組數(shù)據(jù)采集無線傳送回主機，或主機發(fā)送控制信號多機同時接收同步受控等。