CN107438206A - 一种智能rf433通讯模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能RF433通讯模块，其特征在于，包括：MCU控制电路、RF433主控电路、RF433发射电路、RF433差分接收电路和云端通讯接口电路，所述MCU控制电路与RF433主控电路之间采用高速SPI同步通讯方式实现数据或指令的高速通讯，所述云端通讯接口电路为与云端主机或其他远程通讯模块连接的通讯接口电路。本发明智能RF433通讯模块能集成于“主机云端服务器”实现远程控制功能，解决智能家居等需要远程控制的场合，且采用差分电路接收数据，具有较强抗干扰能力，适用于远程数据传输。
Description
技术领域
本发明涉及无线收发技术领域，尤其涉及一种智能RF433通讯模块。
背景技术
21世纪是移动互联网和物联网及人工智能大力发展的时代，用户与互联网交换的工具大多基于便携式移动终端如：手机(APP)、平板、微型计算机等实现远程操控体验，这就要求终端RF无线设备具备联网交互和控制功能。且随着计算机互联网技术的飞速发展，大数据、云计算、物联网云端服务器平台也逐渐趋于成熟，而现有的传统RF433通讯模块多数只有点对点透传或局域网组网通讯功能，大多无法实现远程数据交互功能。
移动互联网、物联网时代用户更注重性价比和操作体验，现有RF433通讯模块体积小巧，多数应用于点对点透传或局域网组网通讯，不具备远程连网功能和远程控制功能，抗干扰能力一般，只适应一般的数据传输应用。因此，现有RF433通讯模块急需被改进成为能适应移动互联网、物联网技术的发展需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种既能实现点对点透传功能也能实现局域网通讯组网功能，还能集成于主机云端服务器实现远程控制功能，解决智能家居等需要远程控制的场合的RF433通讯模块。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种智能RF433通讯模块，包括：MCU控制电路、RF433主控电路、RF433发射电路、RF433差分接收电路和云端通讯接口电路，所述MCU控制电路与RF433主控电路之间采用高速SPI同步通讯方式实现数据或指令的高速通讯，所述云端通讯接口电路为智能RF433通讯模块与云端主机或其他远程通讯模块连接的通讯接口电路。
其中，所述MCU控制电路包括MCU控制芯片U2、电阻R2以及电容C10～C11，电阻R2和电容C11构成MCU控制电路的复位电路，C11为电源滤波电容。
所述MCU控制芯片U2的18～20脚、1～3脚、6～7脚、9～11脚、13～15脚、28脚以及30脚分别连接云端通讯接口电路J1的0脚、2脚、4脚、6脚、8脚、3脚、10脚、12脚、15脚、13脚、11脚、9脚、7脚、5脚、14脚以及1脚，对应的连接标号名称分别为IN3～IN1、RXD、TXD、REL3～REL1、K1～K3、LS、NS、PS、GND以及VCC。
所述RF433主控电路由无线收发芯片U1、晶振Y1、电容CR3、电感L1、电感LR3和电容C4～C7组成；电感L1和电容C4～C7构成RF433主控电路的电源滤波电路，连接于无线收发芯片U1的第16和第17脚；电容CR3、电感LR3和第11脚构成RF433主控电路的低功耗控制电路，电容CR3和电感LR3连接于无线收发芯片U1的1脚，无线收发芯片U1的1脚和11脚连接到MCU控制芯片U2的16脚和17脚，对应的连接标号名称分别为RF_SDN及RF_nIRQ。
所述无线收发芯片U1的第15脚、第12脚、第13脚和第14脚为高速SPI接口分别连接于所述MCU控制芯片U2的高速SPI接口的第4脚、第5脚、第21脚和第22脚，对应的连接标号名称分别为RF_nSEL、RF_SCLK、RF_SDO和RF_SDI，用于实现MCU控制电路与RF433主控电路的数据或指令的高速通讯。
所述RF433发射电路由电容C2、电感LC1、电感LO1、电容C1、电容CM3、电感LM2、电容CM2、电感LM1、电容CM1和电容CCl组成，连接于无线收发芯片U1的4脚，用于实现数据或指令的发射功能；电感LC1的一端连接无线收发芯片U1的4脚和电感LO1的一端，电感LC1的另一端连接电容C2的一端和电源正极，电容C2的另一端接地，电感LO1的另一端接电容C1的一端，电容C1的另一端接电容CM3的一端和电感LM2的一端，电感LM2的另一端接电容CM2的一端和电感LM1的一端，电感LM1的另一端接电容CM1的一端和电容CC1的一端，电容CM1、CM2和CM3的另一端均接地。
所述RF433差分接收电路由电容CC1、电感LM1、电容CM1、电容CM2、电感LM2、电容CM3、电容CR1、电感LR2、电感LR1和电容C3组成，连接于无线收发芯片U1的2脚和3脚，用于实现数据或指令的接收功能；电容C3一端接地、另一端接无线收发芯片U1的2脚以及电感LR1和LR2的一端，电感LR2的另一端接无线收发芯片U1的3脚和电容CR1的一端，电容CR1和电感LR1的另一端均接电容CM3的一端和电感LM2的一端，电感LM2的另一端接电容CM2的一端和电感LM1的一端，电感LM1的另一端接电容CM1的一端和电容CC1的一端，电容CM1、CM2和CM3的另一端均接地。
所述智能RF433通讯模块还包括程序下载接口电路P1，所述MCU控制芯片的第30脚、第24脚、第23脚以及第28脚分别连接程序下载接口P1的第1脚、第3脚、第2脚以及第4脚，对应的连接标号名称分别为VCC、SBWTCK、SBWTDIO/RST以及GND。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1.本发明智能RF433通讯模块既能实现点对点透传功能也能实现局域网通讯组网功能，还能集成于“主机云端服务器”实现远程控制功能，解决智能家居等需要远程控制的场合。
2.将本发明智能RF433通讯模块应用于便携式移动终端如：手机(APP)、平板、微型计算机等时，可以实现远程操控体验，具备联网交互和控制功能。
3.本发明智能RF433通讯模块采用差分电路接收数据，具有较强抗干扰能力，适用于远程数据传输。
4.本发明智能RF433通讯模块具有成本低、体积小巧(SMD贴片设计)、抗干扰能力强、稳定性好，还能可编程控制实现低功耗、高性能数据连网和交互体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明智能RF433通讯模块组成原理框图。
图2本发明MCU控制电路的电路图。
图3为本发明RF433主控电路、RF433发射电路、RF433差分接收电路的电路图。
图4为本发明云端通讯接口电路的电路图。
图5为本发明程序下载接口电路的电路图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明中所述RF433模块又名无线收发模组，采用射频技术，也叫RF433射频小模块，采用全数字科技生产的单IC射频前端与ATMEL的AVR单片机组成，可高速传输数据信号的微型收发信机，无线传输的数据进行打包﹑检错﹑纠错处理。
如图1所示，本发明提供一种智能RF433通讯模块，包括：MCU控制电路、RF433主控电路、RF433发射电路、RF433差分接收电路和云端通讯接口电路，所述MCU控制电路与RF433主控电路之间采用高速SPI同步通讯方式实现数据或指令的高速通讯，所述云端通讯接口电路为与云端主机或其他远程通讯模块连接的通讯接口电路。
如图2所示，所述MCU控制电路包括MCU控制芯片U2、电阻R2以及电容C10～C11，电阻R2和电容C11构成MCU控制电路的复位电路，C11为电源滤波电容。所述MCU控制芯片U2具体的可采用430G2553QFN32型号芯片，所需供电电源为3V。
如图2和4所示，所述MCU控制芯片U2的18～20脚、1～3脚、6～7脚、9～11脚、13～15脚、28脚以及30脚分别连接云端通讯接口电路J1的0脚、2脚、4脚、6脚、8脚、3脚、10脚、12脚、15脚、13脚、11脚、9脚、7脚、5脚、14脚以及1脚，对应的连接标号名称分别为IN3～IN1、RXD、TXD、REL3～REL1、K1～K3、LS、NS、PS、GND以及VCC。所述云端通讯接口电路J1采用Header8*2-1.27型号插针。
如图3所示，所述RF433主控电路由无线收发芯片U1、晶振Y1、电容CR3、电感L1、电感LR3和电容C4～C7组成；电感L1和电容C4～C7构成RF433主控电路的电源滤波电路，连接于无线收发芯片U1的第16和第17脚；电容CR3、电感LR3和第11脚构成RF433主控电路的低功耗控制电路，电容CR3和电感LR3连接于无线收发芯片U1的1脚，无线收发芯片U1的1脚和11脚连接到MCU控制芯片U2的16脚和17脚，对应的连接标号名称分别为RF_SDN及RF_nIRQ。
所述晶振Y1用于提供RF433主控电路的时钟，具体可采用30Mhz频率。
所述无线收发芯片U1具体的可采用SI4438型号芯片，所述SI4438型号芯片是一款高性能、超低功耗无线收发器，其无线传输距离大、电池寿命大，专为425-525MHz ISM频段设计。
如图2和3所示，所述无线收发芯片U1的第15脚、第12脚、第13脚和第14脚为高速SPI接口分别连接于所述MCU控制芯片U2的高速SPI接口的第4脚、第5脚、第21脚和第22脚，对应的连接标号名称分别为RF_nSEL、RF_SCLK、RF_SDO和RF_SDI，用于实现MCU控制电路与RF433主控电路的数据或指令的高速通讯，即RF433主控电路通过4线高速SPI同步通讯总线实现与CPU数据指令的交互功能。
如图3所示，所述RF433发射电路由电容C2、电感LC1、电感LO1、电容C1、电容CM3、电感LM2、电容CM2、电感LM1、电容CM1和电容CCl组成，连接于无线收发芯片U1的4脚，用于实现数据或指令的发射功能；电感LC1的一端连接无线收发芯片U1的4脚和电感LO1的一端，电感LC1的另一端连接电容C2的一端和电源正极，电容C2的另一端接地，电感LO1的另一端接电容C1的一端，电容C1的另一端接电容CM3的一端和电感LM2的一端，电感LM2的另一端接电容CM2的一端和电感LM1的一端，电感LM1的另一端接电容CM1的一端和电容CC1的一端，电容CM1、CM2和CM3的另一端均接地。
如图3所示，所述RF433差分RX(RXP和RXN)接收电路由电容CC1、电感LM1、电容CM1、电容CM2、电感LM2、电容CM3、电容CR1、电感LR2、电感LR1和电容C3组成，连接于无线收发芯片U1的2脚和3脚，用于实现数据或指令的接收功能；电容C3一端接地、另一端接无线收发芯片U1的2脚以及电感LR1和LR2的一端，电感LR2的另一端接无线收发芯片U1的3脚和电容CR1的一端，电容CR1和电感LR1的另一端均接电容CM3的一端和电感LM2的一端，电感LM2的另一端接电容CM2的一端和电感LM1的一端，电感LM1的另一端接电容CM1的一端和电容CC1的一端，电容CM1、CM2和CM3的另一端均接地；采用差分接收电路接收数据抗干扰能力强。
如图2和5所示，所述智能RF433通讯模块还包括程序下载接口电路P1，所述MCU控制芯片的第30脚、第24脚、第23脚以及第28脚分别连接程序下载接口P1的第1脚、第3脚、第2脚以及第4脚，对应的连接标号名称分别为VCC、SBWTCK、SBWTDIO/RST以及GND，所述程序下载接口电路P1采用4P-1.25mm插针。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种智能RF433通讯模块，其特征在于，包括：MCU控制电路、RF433主控电路、RF433发射电路、RF433差分接收电路和云端通讯接口电路，所述MCU控制电路与RF433主控电路之间采用高速SPI同步通讯方式实现数据或指令的高速通讯，所述云端通讯接口电路为智能RF433通讯模块与云端主机或其他远程通讯模块连接的通讯接口电路。
2.如权利要求1所述的一种智能RF433通讯模块，其特征在于，所述MCU控制电路包括MCU控制芯片U2、电阻R2以及电容C10～C11，电阻R2和电容C11构成MCU控制电路的复位电路，C11为电源滤波电容。
3.如权利要求2所述的一种智能RF433通讯模块，其特征在于，所述MCU控制芯片U2的18～20脚、1～3脚、6～7脚、9～11脚、13～15脚、28脚以及30脚分别连接云端通讯接口电路J1的0脚、2脚、4脚、6脚、8脚、3脚、10脚、12脚、15脚、13脚、11脚、9脚、7脚、5脚、14脚以及1脚。
4.如权利要求2或3所述的一种智能RF433通讯模块，其特征在于，所述RF433主控电路由无线收发芯片U1、晶振Y1、电容CR3、电感L1、电感LR3和电容C4～C7组成；电感L1和电容C4～C7构成RF433主控电路的电源滤波电路，连接于无线收发芯片U1的第16和第17脚；电容CR3、电感LR3和第11脚构成RF433主控电路的低功耗控制电路，电容CR3和电感LR3连接于无线收发芯片U1的1脚，无线收发芯片U1的1脚和11脚连接到MCU控制芯片U2的16脚和17脚。
5.如权利要求4所述的一种智能RF433通讯模块，其特征在于，所述无线收发芯片U1的第15脚、第12脚、第13脚和第14脚为高速SPI接口分别连接于所述MCU控制芯片U2的高速SPI接口的第4脚、第5脚、第21脚和第22脚，用于实现MCU控制电路与RF433主控电路的数据或指令的高速通讯。
6.如权利要求5所述的一种智能RF433通讯模块，其特征在于，所述RF433发射电路由电容C2、电感LC1、电感LO1、电容C1、电容CM3、电感LM2、电容CM2、电感LM1、电容CM1和电容CCl组成，连接于无线收发芯片U1的4脚，用于实现数据或指令的发射功能；电感LC1的一端连接无线收发芯片U1的4脚和电感LO1的一端，电感LC1的另一端连接电容C2的一端和电源正极，电容C2的另一端接地，电感LO1的另一端接电容C1的一端，电容C1的另一端接电容CM3的一端和电感LM2的一端，电感LM2的另一端接电容CM2的一端和电感LM1的一端，电感LM1的另一端接电容CM1的一端和电容CC1的一端，电容CM1、CM2和CM3的另一端均接地。
7.如权利要求6所述的一种智能RF433通讯模块，其特征在于，所述RF433差分接收电路由电容CC1、电感LM1、电容CM1、电容CM2、电感LM2、电容CM3、电容CR1、电感LR2、电感LR1和电容C3组成，连接于无线收发芯片U1的2脚和3脚，用于实现数据或指令的接收功能；电容C3一端接地、另一端接无线收发芯片U1的2脚以及电感LR1和LR2的一端，电感LR2的另一端接无线收发芯片U1的3脚和电容CR1的一端，电容CR1和电感LR1的另一端均接电容CM3的一端和电感LM2的一端，电感LM2的另一端接电容CM2的一端和电感LM1的一端，电感LM1的另一端接电容CM1的一端和电容CC1的一端，电容CM1、CM2和CM3的另一端均接地。
8.如权利要求7所述的一种智能RF433通讯模块，其特征在于，所述智能RF433通讯模块还包括程序下载接口电路P1，所述MCU控制芯片的第30脚、第24脚、第23脚以及第28脚分别连接程序下载接口P1的第1脚、第3脚、第2脚以及第4脚。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 236300 East of Funan County Economic Development Zone, Fuyang City, Anhui Province Applicant after: Anhui Dade Zhongdian Technology Co.,Ltd. Address before: 236300 East of Funan County Economic Development Zone, Fuyang City, Anhui Province Applicant before: ANHUI DADE ZHONGDIAN TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190321 Address after: 230088 No. 800 Wangjiangxi Road, Hefei High-tech Zone, Hefei, Anhui Province, No. 2024, D8 Building, Hefei Innovation Industrial Park Applicant after: Anhui Dade Zhongdian Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: 236300 East of Funan County Economic Development Zone, Fuyang City, Anhui Province Applicant before: Anhui Dade Zhongdian Technology Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210301 Address after: 2 / F, building C3, Hefei Innovation Industrial Park, 800 Wangjiang West Road, high tech Zone, Hefei City, Anhui Province 230000 Patentee after: Anhui Dade Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: 230088 No. 800 Wangjiangxi Road, Hefei High-tech Zone, Hefei, Anhui Province, No. 2024, D8 Building, Hefei Innovation Industrial Park Patentee before: Anhui Dade Zhongdian Intelligent Technology Co.,Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200414 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |