UFM-A12 WPA MODEM MODUL ÜRÜN KILAVUZU Version 2.5 (TEMMUZ 2010) İVEDİK ORGANİZE SAN. BÖL. 21. CADDE 609. SOKAK NO:2 06370 OSTİM / ANKARA TEL NO :(312) 395 68 75 76 FAKS NO:(312) 395 68 77 http:// www.udea.com.tr
GENEL ÖZELLİKLER Özellikler : * 868 MHZ UHF bandında üretilebilir. EN 300 220 uyumlu. * Dar band FSK modülasyon ve yüksek frekans kararlılığı. * İçerdiği protokol sayesinde kullanım kolaylığı sağlar. Uygulama Alanları : * Uzaktan kontrol sistemleri * Local Aria Network (LAN) uygulamaları * Telemetry sistemleri * Güvenlik amaçlı alarm sistemleri * Pager sistemleri Genel Açıklamalar : UFM-A12 WPA UHF FSK data modem modül, ERC Recommendation on Short Range Device (SRD) ın 868MHz ISM band standardlarına uygun şekilde tasarlanmıştır. Layer Model : Application Application profiles Application framework Network and Security layer UFM-A12 MAC layer PHY layer 2
PIN ÖZELLİKLERİ Pin No Pin-İsmi Input/Output Açıklama 1,3,4 GND - Kontrol kartınızın toprak hatına bağlayınız. 2 ANT - Anten bağlantı noktası. 50 ohm anten bağlayınız. 5 RST I MODUL RESET TX - UART 6 TX O (5 VDC TTL) İçeriden pull-up yapılmıştır. Boşta bırakabilirsiniz. min 10ms. Low yapılarak modül RESET edilebilir. İşlemcinizin RX- UART pinine bağlayınız. 7 RX I RX UART (5 VDC TTL) İşlemcinizin TX - UART pinine bağlayınız. Kullanılmıyorsa 10K direnç ile 5V pull-up yapılması zorunludur. 8 NC - Kullanılmıyor Boşta bırakınız. 9 Vcc - 1-10 Vcc - 2 - +4 5 VDC besleme terminali +3 VDC besleme terminali Modül Beslemesi ( max 40mA) Power Amp. Beslemesi (max 600mA) Regüle edilmiş voltaj kaynağı kullanılmalıdır. ÜSTEN GÖRÜNÜŞ (mm) 63,5 16 1 2 3 UDEA 4 5 6 7 8 9 10 9 2,54 33 70 Şekil 1. Ebat 3
TEKNİK ÖZELLİKLER Min. Typ. Max Unit Not Besleme Voltajı Vcc - 1 Besleme Voltajı Vcc - 2 Akım Sarfiyatı TX mod Akım Sarfiyatı RX mod Logic 0 DI volt Logic 1 DI volt Logic 0 DO volt Logic 1 DO volt 3,3 5 Vdc1 3 Vdc2 500 ma 50 ma 0 0.6 Vdc1 3,5 5 Vdc1 0 0.6 Vdc1 3,5 5 Vdc1 Regüle edilmiş voltaj kaynağı kullanılmalıdır. ±100 mv, 100mA Regüle edilmiş voltaj kaynağı kullanılmalıdır. ±100 mv, 600mA Çalışma Sıcaklığı -20 +55 C ETSI 300 220 Depolama Sıcaklığı -50 +150 C Ebat 70 X 33 X 8 mm RF Özellikler Alıcı duyarlılığı -120-123 dbm 4.8 kbaud Bandwidth 7.5 khz 4.8 kbaud Data Rate 4.8 Kbps Manchester Saturation (maximum input lavel) 5 db Modülleri birbirine 3 mt.den daha az mesafede antenleri takılı olarak kullanmak kalıcı zarar verebilir. Çıkış Gücü 25 27 dbm 4
KULLANIM TALİMATLARI UFM-A12WPA modülü kullanıcının sistemine entegre olabilecek şekilde tasarlanmıştır. Özel uygulamalar için kullanılabilecek nihai bir ürün değildir. Elektronik sistemin içinde kullanılabilecek özel bir komponent olarak ele alınmalıdır. Kullanıcının temel elektronik bilgisine sahip olması gereklidir. RF teknoloji hakkında bilgi sahibi olunması kullanım açısından oldukça faydalıdır. RF ile ilgili zor kısımların önemli bir bölümü modül içinde çözülmüş durumdadır. Aşağıda bunlara ek bilgileri bulabilirsiniz. Besleme Voltajı : Modül belirtilen değerlerin altında bir besleme yapıldığında kararsız çalışacaktır. Besleme voltajı ve topraklama GND bağlantısı belirtilen değerlerin üzerinde veya ters olursa, modülde kalıcı tahribatlara yol açılabilir. Besleme voltajında çalışma sürecinde ±100 mv değişimlerin üzerindeki değişimler modulun kararsız çalışmasına neden olur. Besleme devresinde regülator IC kullanılması gereklidir. Microcontroller Bağlantısı: Microcontroller USART portu Data nın module verilmesi ve RF olarak gelen sinyalin modülden alınması için kullanılır. Şekil 2. Microcontroller bağlantısı 5
VERİ İLETİŞİMİ 1. Fiziksel Karakteristik İletim tipi : Asenkron (UART) İletişim hızı : 2.4 Kbitps Link : RS 232 TTL (0 5 VDC) 2. Data Formatı 8 data bits, no parity, 1 stop bit (8N1) CTS ve RTS kullanılmıyor. 3. Genel Data Formatı İlk Byte Son Byte $ R F DATA E N D CR LF 24h 52h 46h BYTE (Max 72 BYTE) 45h 4Eh 44h 0Dh 0Ah Start of Frame Data End of Frame Şekil 3. Genel Data Formatı 3.1. Data Input UFM-A12 Data module Şekil 4. te gösterildiği gibi verilmelidir. Önce start of frame(3 byte), sonra data(max 72 byte) ve sonunda end of frame (5 byte). Modulun MAC katmanı datanın RF ile iletilmesi için gerekli eklemeleri (preamble, synchronization header) yaparak RF katmanına verir. İlk Byte Son Byte $ R F DATA E N D CR LF 24h 52h 46h (Max 72 BYTE) 45h 4Eh 44h 0Dh 0Ah Data paketiniz 72 byte tan uzun ve arka arkaya gönderme yapacaksanız, yahut data paketiniz 72 byte tan kısa olmasına rağmen arka arkaya gönderme yapacaksanız, iki gönderme paketi arasında aşağıdaki hesaplama kadar zaman boşluğu bırakmanız gereklidir. T d = (300 + Data Boyu*4) msn. Şekil 4. Input Frame yapısı 6
Data Boyu : X T d1 Data Boyu : Y T d2 Data Boyu : Z T d1 : (300 + X*4) msn. T d2 : (300 + Y*4) msn. 3.2. Data Output UFM-A12 RF ten alınan data Şekil 5. te gösterildiği gibi modul çıkışına verilir. Önce start of frame(3 byte), sonra data(max 72 byte) ve sonunda end of frame (5 byte). Modulun MAC katmanı datanın RF ile iletilmesi için gerekli eklemeleri (preamble, synchronization header) çıkararak modul çıkışına verir. İlk Byte Son Byte $ R F DATA E N D CR LF 24h 52h 46h (Max 72 BYTE) 45h 4Eh 44h 0Dh 0Ah Şekil 5. Output Frame yapısı 7
4. MAC Komut Frame KOMUT FONKSİYON CEVAP $C1 ~ $C2 Frekans Değiştirme $CV Version No? version x.x.x $CR RSSI Level? $Cx $CQ TX Transmit 30 sn. - $CU Stop $CA $ C DATA 24h 43h Komut Start of Frame Data Şekil 6. Komut Frame yapısı 4.1. Start up UFM-A12 enerjisi verildiği anda, çıkışından $CB bilgisi gönderir. $ C B 24h 43h 42h Şekil 7. Startup Frame yapısı 4.2. RF Kanal Seçme UFM-A12 üretildiği band içerisinde 2 farklı kanalda çalışabilmektedir. Kullanıcı ihtiyacına ve isteğine bağlı olarak bu kanallardan birini seçebilir. Kanal bilgisi modül hafızasında saklanır, enerji kesilse dahi en son tanımlanan değer kullanılır. Kullanıcı modul kanalını Şekil 8. de anlatıldığı gibi değiştirebilir. Kanal 1 : 869.4336 MHz Kanal 2 : 869.6064 MHz 8
$ C Kanal No ( 1-2) 24h 43h 31h // 32h Şekil 8. RF Kanal değiştirme $ C O K 24h 43h 4Fh 4Bh Şekil 9. Kanal değişiklik onay bilgisi 4.3. Version No Kontrolü Modülün donanımsal ve yazılımsal değişikliklerinin takibi için kullanılan bir numaralandırma sistemidir. Komut kullanılarak, kullanmakta olduğunuz modülün version no bilgisini öğrenebilirsiniz. $ C V 24h 43h 56h Şekil 10. Version No sorgusu v e r s i o n x. x. x 76h 65h 72h 73h 69h 6Fh 6Eh 20h 2Eh 2Eh Şekil 11. Version No Bilgisi 4.4. RSSI Ölçümü UFM-A12 çalıştığı kanal içerisinde, ortamdaki RF şiddetinin miktarını digital olarak ölçebilme kabiliyetine sahiptir. Module RSSI ölçüm komutu gönderildiğinde, ölçümü yapar, sonucu decimal değer olarak çıkışına bildirir. RF şiddeti ve decimal değer arasındaki ilişki Tablo 3 te verilmiştir. 9
$ C R 24h 43h 52h Şekil 12. RSSI Ölçümü $ C RSSI Seviyesi(10-67) 24h 43h 0Ah // 43h Şekil 13. RSSI Seviye bildirimi RSSI Seviyesi 80 70 60 50 40 30 20 10 0-130 -120-110 -100-90 -80-70 -60-50 -40-30 dbm Tablo 3. RSSI vs dbm 4.5. $CQ TX Transmit Bu komut iki RF modül arasındaki haberleşme kalitesinin ölçülmesi için kullanılabilir. Komut verildiğinde modül TX konumunda 10 sn. süresince preamble sinyali gönderir. Modüllerden biri bu moda alındığında diğer modül ile RSSI ölçümü yapılarak aradaki 10
iletişimin kalitesi ile ilgili bilgi alınabilir. Süre bitiminden önce modülü bu modtan çıkarmak yani TX durdurmak için $CU komutu göndermek yeterlidir. Modül süresi dolduğunda yahut komut ile durdurulduğunda $CA bilgisi gönderir. $ C Q 24h 43h 51h Şekil 14. TX Transmit mod $ C A 24h 43h 41h Şekil 15. TX Transmid mod Stop 4.6. Error Code 4.6.1. OverFlow Kullanıcı module 72 byte üzerinde data girişi yapar ise, module overflow error mesajını şekil 16. da gösterildiği şekilde çıkışından verir. $ C O 24h 43h 4Fh Şekil 16. Overflow Frame yapısı 4.6.2. TimeOut Kullanıcı modul data girişi sırasında iki data arasında 500 msn. uzun gecikme bırakırsa, modul timeout mesajını şekil 17. da gösterildiği şekilde çıkışından verir. 11
$ C T 24h 43h 54h Şekil 17. Timeout Frame yapısı 4.6.3. Error Kullanıcı data girişini madde 3.1. de anlatıldığı şekli ile vermez ise, modul error mesajını şekil 18. da gösterildiği şekilde çıkışından verir. $ C E 24h 43h 45h Şekil 18. Error Frame yapısı 12
HABERLEŞME TESTİ UFM-A12WPA Modem Modul iletişim algoritması ve mesafesinin test edilmesi için Terminal yazılımı kullanılabilir. Aşağıdaki örnekte anlatılan terminal programını firmamızdan isteyebilirsiniz. Bu test için modulun PC ile haberleşmesini RS232 seviyesinde gerçekleştirmesi amacı ile bir test board hazırlanması gereklidir. Aşağıda anlatılan işlemler testin yapılabilmesi için PC de yapılacak işlemleri tarif etmektedir. 1. Terminal programında uygun parametreler seçilerek Connect butonuna basınız. COM Port : Bağlı olduğunuz portu seçin Baud rate : 2400 Data bits : 8 Parity : none Stop bits : 1 Handshaking : none 13
2. Send kutusu içine $24$52$46$30$31$32$33$34$35$36$37$38$39$45$4E$44$0D$0A yazıp Send butonuna basıldığında $RF0123456789END bilgisi gönderilmiş olur. B 3. Diğer UFM-A12 Modem Modulun bağlı olduğu Terminal programında açıldığında gelen $CB den sonra gönderilen bilgi Receive pencerisinde görülecektir. 14
TEST BOARD UFM-A12WPA Modem Modul iletişim algoritması ve mesafesinin test edilmesi için gerekli test board hazır olarak udea dan UMD-B12WPA kodu ile talep edilebilir. Bu test board RS232 seviyesinde PC ile haberleşme için kullanılabilir. UFM-A12WPA REGÜLATÖR DEVRESİ MAX232 DSUB-9 BESLEME KONNEKTÖRÜ 15
UYARI RF modülün elektromanyetik dalgalar yardımı ile haberleşmesinden kaynaklı olarak, çevresel koşular sebebi ile iletişimde geçici kesilmeler olabilir. Üretici bu tür durumlarda ortaya çıkabilecek zararlardan sorumlu tutulamaz. RF modüllerden kaynaklanan elektromanyetik dalgalardan etkilenmesi muhtemel cihazlar, yakın çevrede kullanılmamalıdır. Üretici RF modüle bağlı çalışmakta olan cihazlarda oluşabilecek işlevsel, performans ve güvenilirlik problemlerinden sorumlu tutulamaz. İletişim performansı çevresel koşullardan etkilenebilir. Bu nedenle performans ölçümlerinin kullanım yerinde gerçekleştirilmesi tavsiye edilir. RF modülün besleme voltajının belirtilen değerler arasında olduğuna emin olunuz. Kısa devre veya ters besleme modülde ısınmaya ve kalıcı zararlara yol açar. Her hangi bir elektriksel bağlantı, lehimleme çalışması sırasında besleme voltajının kesildiğinden emin olunması gereklidir Modül kılıfı içerdeki devrenin GND hattına bağlıdır. Besleme voltajının + ucu ile kılıf arasında bir bağlantı yapılmamalıdır. Besleme voltajı olarak Pil kullanıldığında, kısa devre, dip boşaltma ve basınca maruz kalmamasına dikkat edilmelidir. Bu tür bir hatanın cihazda yüksek ısınma, yanma ve kalıcı zararlara yol açma ihtimali vardır. Cihaz üzün süreli kullanılmayacak ise pilin cihazdan ayrılması tavsiye edilir. Aksi durumda pil akıntısı ve kalıcı zararlar doğabilir. Elektronik cihaz, pencereleri kapalı bir araç içerisinde güneş ışınlarına veya yüksek neme maruz kalacak şekilde kullanılmamalıdır. RF modül su geçirmezlik özelliklerine sahip değildir. RF modül, içerisine su veya başka bir şey girmesi durumunda kullanılmamalıdır. RF modül yüksekten düşürülmemeli veya yüksek darbelere maruz bırakılmamalıdır. RF modül yoğunlaşmaya maruz bırakılmamalıdır (soğuk bir ortamdan sıcaklık farkı oldukça yüksek bir ortama alınmamalıdır.) RF modülün GND bağlantısı iletişim performansı üzerinde etkilidir. Mümkünse GND bağlantısı sağlıklı bir bağlantıya sahip olmalıdır. HAYAT DESTEK POLİTİKASI Bu ürün insan sağlığını direkt ilgilendiren uygulama, cihaz veya çalışmaması insan sağlığına zarar verebilecek sistemler, yaşam destek cihaz veya sistemi içerisinde kullanılan kritik birimlerde yahut bu tür sistemlerin güvenilirliğini veya verimliliğini etkileyen birimlerde kullanılmak üzere tasarlanmamıştır. Ürünün bu tür bir uygulama için kullanılması, kullanıcının kendi sorumluluğunda olup, doğabilecek herhangi bir zarardan udea elektronik sorumlu tutulamaz. udea elektronik ticari haklar udea elektronik ürün üzerinde, bilgi vermeden her türlü değiştirme hakkını saklı tutar. Sipariş öncesi, satıcınıza veya udea elektronik e danışılması tavsiye edilir. 16