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关键词:GPRS DTU 无线传输模块 无线抄表终端WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
随着现代电子技术的飞速发展，越来越多的通讯产品大量涌现出来，尤其是无线通讯领域的新产品，更是琳琅满目。目前，无线通讯方式有无线电、红外线、微波、GPRS等多种方式，而且可供选择的模块也有很多种。考虑到应用环境和价格等因素，本文选择其中廉价的收发GPRS DTU无线传输模块进行介绍。它们价格便宜、传输距离较远、可靠性高，特别适合于低成本的无线通讯设备使用。希望通过本文的介绍，能够给致力于无线通讯和无线控制领域的工程师们带来一些有益的帮助。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
1 无线传输模块的收发功能简介P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
1.1 GPRS DTU的发射功能WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
GPRS DTU无线传输模块发射功能采用声表谐振器稳频，SMT树脂封装，频率一致性较好，免调试，特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统；而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。GPRS DTU具有较宽的工作电压范围及低功耗特性。当发射电压为3V时，发射电流约为2mA，发射功率较小；12V为最佳工作电压，具有较好的发射效果，发射电流约为5～8mA，大于l2V时直流功耗增大，有效发射功率不再明显提高。无线传输模块系列采用AM方式调制以降低功耗，数据信号停止发射时发射电流降为零，数据信号与GPRS DTU之间采用电阻而不能采用电容耦合，否则GPRS DTU将不能正常工作。数据信号电平应接近GPRS DTU的实际工作电压以获得较高的调制效果，GPRS DTU对过宽的调制信号易出现调制效率下降、收发距离变近的现象。当脉冲高电平宽度在0.08～1ms时发射效果较好，大于1ms时效率开始下降；当脉冲低电平宽度大于10ms时，接收到的数据第一位极易被干扰(即零电平干扰)而引起不解码。如采用CPU编译码，可在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰；如采用通用编解码器，可调整振荡电阻使每组码中间的低电平区小于10ms以抑制零电平干扰。GPRS DTU输入端平时应处于低电平状态，输入的数据信号应是正逻辑电平，幅度最高不应超过GPRS DTU的工作电压。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
无线传输模块天线长度可在0～250mm之间调节，也可无天线发射，但发射效率下降。GPRS DTU为改进型,体积更小,内含隔离调制电路以消除输入信号对射频电路的影响,信号直接耦合,性能更加稳定。GPRS DTU应垂直安装在印制板边部，并应离开周围器件5mm以上，以免受分布参数影晌而停振。GPRS DTU发射距离与调制信号频率及幅度、发射电压及电池容量、发射天线、接收机灵敏度及收发环境有关。GPRS DTU采用PT2262编码器加240mm小拉杆天线发射时，在开阔区最大发射距离约250m，在障碍区相对要近，由于折射反射会形成一些死区及不稳定区域，不同的收发环境会有不同的收发距离。如需更远的可靠距离，可在GPRS DTU的输出端增加一级射频功率放大器。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
1.2 GPRS DTU接收功能WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
GPRS DTU无线传输模块接受功能由超外差电路结构IC芯片和温度补偿电路构成，具有较高的接收灵敏度及稳定性。芯片内含低噪声射频放大器、混频器、本地振荡器、中频放大器、滤波器及限幅比较器，输出为数据电平信号，可直接接至标准解码器或CPU解码器，适用于各种遥控报警器及单片机短距离数据传输设备。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
GPRS DTU接收频率分为315MHz及433.92MHz两种，并具有较好的频宽及温度补偿特性，可与一般精度的声表谐振器稳频的发射机及LC发射机配套使用而不需要调整接收频率，较宽的工作温度范围可适应各种工作环境。GPRS DTU对电源要求不太苛刻，可以使用开关电源，并具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，2V时只消耗约2mA电流，3V时消耗约2.5mA电流，但5V以下供电接收灵敏度要下降3～5dBm，5V供电可处于最佳接收灵敏度状态。
GPRS DTU无线传输模块具有休眠功能，当芯片9脚为高电平(VDD-3V以上)时，接收机可处于休眠状态，此时耗电约25μA。通常芯片9脚已接为低电平(0.8V以下)，处于正常接收状态，若需休眠功能可自行改动。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
GPRS DTU接收天线的长度为接收频率的1/4波长，约22cm，阻抗约37Ω，为最佳匹配天线，但在实际应用中会受到各种条件限制，具体需试验确定。当信号较弱而干扰点又引起信号不稳时，可将天线剪去5cm也许会有所改善。也可采用螺旋天线或将天线直接做在PCB板上，甚至无天线接收，当然接收灵敏度要下降。匹配良好的收发天线能使收发无线传输模块性能达到最佳状态，而匹配不良的收发天线会使收发距离变得很近。——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
GPRS DTU最大数据传输速率为5kbps，调整内部电容值可达到20kbps，但过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率。如用于一般遥控报警器，不必使用过高的速率，现在遥控报警器普遍使用性价比较好的PT2262编解码及PT2272解码器，振荡电阻分别采用3.3MΩ和680kΩ即可有较好的收发距离(此电阻值必须精确)。如用于单片机收发系统，速率可取4.8kbps或2.4kbps，同时应兼顾到发射效率。当数据中有连续几个“1”且脉宽超过1ms时，会引起发射效率下降，而且太大的占空比及太低的频率易引起过调制。高电平脉宽在0.1～1ms范围内，收发效果较好。不合适的数据速率同样会影响到收发距离，甚至收不到信号。WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
GPRS DTU输出端可直接与标准解码器及单片机接口。GPRS DTU在未收到发射信号时可输出随机噪声，幅度为VDD-0.3V值；当收到信号时，噪声被抑制；当信号变弱时，出现噪声干扰点，此时信号处于不稳定区，若采用PT2272解码器解码仍可维持解码，若采用单片机解码则会因误码率增大而出现数据错误，此时可在数据位前加乱码抑制零电平状态干扰，最好工作在可靠区域以减小误码率。WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
2 无线传输模块收发使用方法和范围——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
本文所介绍的无线传输模块可以用于多种场合，在此仅介绍三种。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
2.1 用于通用串口(RS232)的无线数据传输WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
在工业控制现场，通常有很多控制仪器和设备采用串口(RS232)，而与这些设备通讯必须满足串口(RS232)的要求。一方面在传输速率(通常采用9.6kbps)上必须符合RS232的要求；另一方面在电气特性上也必须符合RS232的要求。在某些特殊场合，必须使用无线传输方式时，可以很自然地选择本文所提到的GPRS DTU无线传输模块。但在此必须说明的是，要采用此种通讯方式，必须先在发射端和接收端分别编制相应的软件实现文件格式的转换，才能达到无线通讯的目的。如果通讯系统是全双工的，则可以采用两对无线传输模块(采用不同的编码地址)同时工作来实现。plcjs.技.术_网
2.2 用于无线多通道(并行)控制WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
某些场合需要多通道(并行)控制，如复杂的遥控机器人等，可以采用本文所提到的发射和接收无线传输模块来实现。一种方法是用接收模块直接和解码器相连，然后再和继电器等电子元器件相连，驱动后续的被控对象；另一种方法是用接收模块和单片机相连，经过数据的处理后，再用单片机连接继电器等电子元器件，驱动后续的被控对象。通常一对发射和接收模块最多可以实现六路并行的无线控制，如果要求的通道数大于六路，可以采用多对发射和接收模块(采用不同的编码地址)同时工作来满足实际的需要。plcjs.技.术_网
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