UTR-C10 U UHF DATA TRANSCEIVER ÜRÜN KILAVUZU Version 1.6 (MAYIS 2008) İVEDİK ORGANİZE SAN. BÖL. 21. CADDE 609. SOKAK NO:15 06370 OSTİM / ANKARA TEL NO :(312) 395 68 75 76 FAKS NO:(312) 395 68 77 http:// www.udea.com.tr
GENEL ÖZELLİKLER Özellikler : * 434 MHz veya 868 MHz UHF bandında üretilebilir. EN 300 220 uyumlu. * Yüksek frekans kararlılığı * Düşük akım sarfiyatı ile pilli uygulamar için idealdir. * 2 farklı kanal seçme özelliği Uygulama Alanları : * Uzaktan kontrol sistemleri * Telemetry sistemleri * Güvenlik amaçlı alarm sistemleri * Pager sistemleri * Oyuncak Genel Açıklamalar : UTR-C10U UHF FSK data transceiver modül, Kısa Mesafe Erişimli Telsiz Cihazlarının Temel Standartları ile Kurma ve Kullanma Esasları Hakkında Yönetmelik (TGM-STK-001) in 433-434MHz. ISM bandı ile ilgili bölümünü kapsıyacak şekilde tasarlanmıştır. UTR-C10 PCB montajına uygun tasarlanmıştır. Basit bir kablo kullanılarak anten bağlantısı yapılabilir. Modül; RSSI çıkışı,; CH ½ kanal seçim ve T/R verici-alıcı seçim inputlarına sahiptir. 2
PIN ÖZELLİKLERİ Pin No Pin-İsmi I/O Açıklama 1,3,11 GND - Kontrol kartınızın toprak hatına bağlayınız. 2 ANT I/O Anten bağlantı noktası. 4,6 +3V - +3VDC besleme terminali Regüle edilmiş voltaj kaynağı kullanılmalıdır. 5 RSSI O RF şiddeti seviye çıkışı 7 DO O Data Output 8 DI I Data Input 9 T/R I Verici / Alıcı seçim pini 10 CH ½ I Kanal Seçim pini ÜSTEN GÖRÜNÜŞ (inch) 1,25 0,10 0,20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,15 0,96 UDEA 10 11 1,40 Figure 1. Ebat 3
TEKNİK ÖZELLİKLER Min. Typ. Max Unit Not Besleme Voltajı 2,85 3 3,15 Vdc Regüle edilmiş voltaj kaynağı kullanılmalıdır. Akım Sarfiyatı TX mod Akım Sarfiyatı RX mod Logic 0 DI volt Logic 1 DI volt Logic 0 DO volt Logic 1 DO volt Logic 0 Input akım Logic 1 Input akım 25 10 0 0.3*Vd Vdc 0.7*Vcc Vcc Vdc 0 0.4 Vdc Çıkış akımı -2.5mA 2.5 Vcc Vdc Çıkış akımı 2.5mA -1 ua 1 ua Çalışma Sıcaklığı -20 +55 C ETSI 300 220 Ebat 35 X 24 X 8 mm 4
TEKNİK ÖZELLİKLER Min. Typ. Max Unit Not RX Modu Alıcı duyarlılığı -100-105 dbm 2.4 kbaud Noise Bandwidth 30 khz 2.4 kboud LO kaçak -57 dbm RSSI aralığı -105-50 dbm RSSI accuracy ±6 db RSSI linearity ±2 db RX on time 25 ms TX Modu Data Rate 0.6 4.8 Kbit/s Çıkış Gücü 8 9 10 mw FM deviation ±5 KHz TX on Time 25 ms 5
DATA FORMAT T/R CH ½ Fonksiyon Frekans 1 1 TX on FREKANS-1 1 0 TX on FREKANS-2 0 1 RX on FREKANS-1 0 0 RX on FREKANS-2 Transparent Asynchronous UART mod Transceiver : Transmitter: Data Input RF Receiver : RF Data Output Figure 2. Transparent Asynchronous UART mode 6
KULLANIM TALİMATLARI UTR-C10U modülü kullanıcının sistemine entegre olabilecek şekilde tasarlanmıştır. Özel uygulamalar için kullanılabilecek nihayi bir ürün değildir. Elektronik sistemin içinde kullanılabilecek özel bir komponent olarak ele alınmalıdır. Kullanıcının temel elektronik bilgisine sahip olması gereklidir. RF teknolojisi 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 : UTR-C10U içerisinde bir voltaj regülatorü bulunmamaktadır. Tasarım pil kullanımı düşünülerek yapılmıştır. Bu nedenle besleme voltajında belirtilen değerlere dikkat edilmelidir. Modül belirtilen değerlerin altında bir besleme yapıldığında kararsız çalışacaktır. Besleme voltajı +3 VDC ve tapraklama GND bağlantısı belirtilen değerlerin üzerinde veya ters olursa, modülde kalıcı tahribatlara yolaçılabilir. Düşük akım sarfiyatlarının sağlanabilmesi için modül içerisine ters polarizasyondan koruyacak bir devre konulmamıştır. En yüksek değerdeki besleme voltajı verilebilecek durumdaysa, besleme hattı üzerine ters polarizasyondan korunmak için basit bir diyot eklenebilir. Besleme voltajında çalışma sürecinde ±100 mv değişimlerin üzerindeki değişimler modulun kararsız çalışmasına neden olur. Besleme devresinde regülator IC kullanılması önerilir. Microcontroller bağlantısı : Microcontroller modül konfigrasyonu için 2 out pini kullanır. Bir output pini RF olarak gönderilmek istenen Data nın module verilmesi, bir input pini de RF olarak gelen sinyalin modülden alınması için kullanılır. İstendiği taktirde RSSI pini microcontrolerin analog giriş pinine bağlanabilir. RSSI DOUT ADC Microcontroller UTR-C10U DIN T/R CH1/2 Figure 3. Microcontroller interface 7
Data Format : Modül de, data almak ve göndermek üzere DIN ve DOUT pin leri bulunur. DIN pinine, Modül Transmitter moduna alınarak RF olarak gönderilmek istenen data verilir. DOUT pini ise, modül Receiver modunda iken RF ten alınan sinyallerin demodüle edilerek verildiği çıkıştır. Modül UART (Transparent Asynchronous) data iletişimine uygun olarak üretilmiştir. Kullanmak istediğiniz farklı iletişim modu için özel talepte bulunabilirsiniz. Standart data gönderme protokolü şu şekildedir. TX : preamble + sencron + data1+...+datax En basit haberleşme sistemlerinde bile mesajın başlangıcı için bir preamble kullanılması neredeyse zorunludur. Preamble veri olarak ardışık 1 ve 0 lardan oluşan (01010101...) bir bit dizinidir. 5 byte 0x55 veya 0xAA olabilir. Gönderilen 1 ve 0 ların süreleri eşit olmalıdır. Kısaca preamble donanım senkronizasyonunu sağlamaktadır. Sencron ise yazılımın senkronizasyonuna yardımcı olur. Bit senkronizasyonunun sağlanması ve mesaj başlangıcının doğru tayini için kullanılması gereklidir. Bu bit dizininin boyu uygulama gereksinimleri veya kısıtlamalarına göre değişebilmekle birlikte 5 byte 0x00 + 5 byte 0xFF olabilir veya bunun ne olacağına kişi kendisi karar verebilir. Figure 4. Data Format Data paketi gönderirken araya boşluk girmemeli, girer ise tekrar preamble ve sencron gönderilmeli. RX tarafında preamble a bakılmaz. Sadece sencron aranır, sonrasında data okunur. Kontrol PIN : T/R pini modülün transmitter veya receiver moduna sokulması için kullanılır. CH ½ pini kanal seçmek için kullanılır. RSSI : Alma esnasında gelen sinyalin şiddetinin göstergesi olarak kullanılabilecek Analog bir çıkıştır. Yüsek duyarlılık elde etmek ve gecikmeler olmaması için Receiver modunda modül sürekli uyanık tutulmaktadır. Bu nedenle madülün DO çıkışında RF sinyal yokken dahi sürekli bir gürültü görülecektir. RSSI çıkışı kullanılarak sinyalin geldiği an tespit edilebilir ve böylelikle ana sistemin gürültüden kaynaklanan problemleri giderilebilinir. 8
Voltaj 1.3 1.2 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0-105 -100-95 -90-85 -80-75 -70-65 -60-55 -50 dbm Figure 5. RSSI voltage vs. input power Anten: Verimli data transferi ve alımı için gerekli en önemli iki nokta iyi bir anten ve doğru RF topraklama seçilmesidir. Anten olmadan datanın uzun mesafelere gönderilmesi mümkün değildir. Modül basit bir anten bağlantı pinine sahiptir. Uygun bir UHF anten doğrudan bu pine bağlanabilir. UTR-C10U modülüne bağlanabilecek en basit anten 17.3cm uzunluğundaki bir kablonun anten girişine lehimlenmesidir. Anteni, modülden uzak bir yere bağlamanız gerekiyorsa 50 Ohm Coax anten kablosu kullanmanız gerekmektedir. Anten kablosunun topraklaması, modulun anten girişine yakın bir yerden yapılmalıdır. Mümkün olmasına rağmen, alıcı duyarlılığının düşeceği için modülü ve anteni PCB üzerinden giden bir yol ile bağlamanızı tavsiye etmiyoruz. Aşağıdaki kurallar size yardımcı olacaktır: * Anten 50 ohm empedanslı olmalıdır. * Lambda/4 whip anten boyu 433MHz. için yaklaşık 17.3 cm dir. * Anteni düşey pozisyonda monte ediniz. * Anteni metal bir hazne içine koymayınız. * Anten nin yeryüzeyinden yüksekliği artırıldıkça iletişim mesafesi artar. * İnsan vücudu metal objeler gibi etkiler gösterebilir. Taşınabilir alıcı veya vericiler vücuttan uzak bir şekilde elde tutulmalıdır. * En iyi iletişim mesafesi her iki taraftaki antenlerin birbirini görmesi ile elde edilebilir. Herhangi bir obje veya metal bir engel iletişim mesafesini düşürecektir. * Sinyal göndermeleri, gönderilen sinyallerin metal yüzeylerden, binalardan vb. gelen yansımalardan etkilenirler. Bu yanlış data alımlarına yol açabilir. 9
Örnek Uygulama : Aşağıdaki devre, microişlemcinin 5 V beslenmesi durumunda modül ile bağlantısının nasıl yapılması gerektiğini örneklemektedir. +5 V + 10uF LM317LZ 330 R 100 nf 100 nf 470 R + 1 uf +3 V +3 V GND ANT GND +3V UTR-C10 U RSSI +3V D/OUT D/IN T/R CH 1/2 GND +3V 5 VDC Pin-İsmi I/O Açıklama GND - Tüm GND pinlerini kontrol kartınızın ground hattına bağlayınız. ANT I/O Anten bağlantı noktası. 50 Ω kablo veya anten kullanınız. 3 VDC 3 VDC 22K 150K uc 33K microcontroller Vcc : 5VDC kullanılıyorsa 2K2 uc 3K3 +3V - RSSI O Tüm +3V pinlerine +3VDC besleme bağlayınız Alma duyarlılık seviyesi analog çıkışı 0 1.2 VDC D/IN D/OUT O Alıcı modu Data output +3 Vdc 0 Vdc D/OUT D/IN I Verici modu Data input +3 Vdc 0 Vdc Geçersiz Data süresi min. 10 ms T/R I Verici / Alıcı seçim pini CH 1/2 I Kanal Seçim pini +3V TRANSMITTER 0V RECEIVER +3V 434.600 MHz. 0V 433.400 MHz. DRAWN BY O.SAYGILI DA TE TITLE : FSK TRANCEIVER APPROVED BY REVISION 8.04.2003 NO : 12001-0304 V-01 Aşağıdaki devre, modülün bir microişlemci yardımı ile RS232 bir cihaza bağlanabilir hale getiren devre örneği olarak kullanılabilir. 10