MODEM MODUL ÜRÜN KILAVUZU Version 1.7 (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. * Düşük akım sarfiyatı ile pilli uygulamalar için idealdir. * İçerdiği protokol sayesinde kullanım kolaylığı sağlar. Uygulama Alanları : * Uzaktan kontrol sistemleri * Local Aria Network (LAN) uygulamaları * Ev otomasyon * Telemetry sistemleri * Güvenlik amaçlı alarm sistemleri * Pager sistemleri Genel Açıklamalar : UFM-M12 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-M12 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 TX O 6 RX I Data Output (5 VDC TTL) Data Input (5 VDC TTL) İşlemcinizin RX- UART pinine bağlayınız. İşlemcinizin TX - UART pinine bağlayınız. Kullanılmıyorsa 10K direnç ile 5V pull-up yapılması zorunludur. 7 GPIO I/O 8 +5V - +5VDC besleme terminali 9 +5V - +5VDC besleme terminali Regüle edilmiş voltaj kaynağı kullanılmalıdır. Regüle edilmiş voltaj kaynağı kullanılmalıdır. ÜSTEN GÖRÜNÜŞ (mm) 53.2 14 2,54 1 2 3 UDEA UFM-M12 4 5 6 7 8 9 10 34 59 Şekil 1. Ebat 3
TEKNİK ÖZELLİKLER Min. Typ. Max Unit Not Besleme Voltajı 5 Vdc Akım Sarfiyatı TX mod Akım Sarfiyatı RX mod 65 ma 30 ma Çalışma Sıcaklığı -20 +55 C Regüle edilmiş voltaj kaynağı kullanın. ±100 mv 8 nolu pin = 30 ma 9 nolu pin = 35 ma 8 nolu pin = 30 ma 9 nolu pin = 0 ma Depolama Sıcaklığı -50 +150 C Ebat 59 X 34 X 8 mm Min. Typ. Max Unit Not RX Modu Alıcı duyarlılığı -118-120 dbm 2.4 kbaud Bandwidth 7.5 khz 2.4 kbaud System Noise Bandwidth 9.6 307.2 khz LO kaçak -57 dbm Saturation (maximum input lavel) 5 db TX Modu Data Rate 4.8 Kbps Çıkış Gücü 13 14 dbm 4
KULLANIM TALİMATLARI UFM-M12 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 +5 VDC ve topraklama GND bağlantısı belirtilen değerlerin üzerinde veya ters olursa, modülde kalıcı tahribatlara yol açılabilir. 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 USART portu Data nın module verilmesi ve RF olarak gelen sinyalin modülden alınması için kullanılır.. +5VDC min 30 ma 8 TX 5 1KOHM RX RX 6 1KOHM TX UFM-M12 Microcontroller 9 +5VDC min 35 ma 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-M12 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 Şekil 4. Input Frame yapısı 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. 6
T d = (300 + Data Boyu*4) msn. 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-M12 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, CRC) 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 ~ $C6 Frekans Değiştirme $Cok $CV Version No? version x.x.x $CS Sleep - $CT Carrier Sense - $CR RSSI Level? $Cx $CQ TX Transmit 30 sn. - $CU Uyan & Stop $CA $ C DATA 24h 43h Komut Start of Frame Data Şekil 6. Komut Frame yapısı 4.1. Start up UFM-M12 enerjisi verildiği anda, Çıkışından $CB bilgisi gönderir. $ C B 24h 43h 42h Şekil 7. Startup Frame yapısı 4.2. RF Kanal Seçme UFM-M12 üretildiği band içerisinde 6 farklı kanalda çalışabilmektedir. Kullanıcı ihtiyacına ve isteğine bağlı olarak bu kanallardan birini seçebilir. Kullanıcı modulün çalışma frekans kanalını Şekil 8. de anlatılan komutları kullanarak değiştirebilir. Kanal 1 : 868.1090 MHz Kanal 2 : 868.5120 MHz Kanal 3 : 868.7422 MHz Kanal 4 : 869.2030 MHz Kanal 5 : 869.4336 MHz Kanal 6 : 869.6640 MHz 8
$ C Kanal No ( 1-6) 24h 43h 31h // 36h Şekil 8. RF Kanal değiştirme $ C O K 24h 43h 4Fh 4Bh Şekil 9. Kanal değişiklik onay bilgisi 4.3. $CV 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 52h 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. $CS Modül Sleep Modu İstendiğinde modül akım sarfiyatının düşürülmesi için, bu komut yardımı ile modülün RF katı tamamen kapatılır. 9
$ C S 24h 43h 53h Şekil 10. Modül Sleep Mod 4.5. $CT Carrier Sens Modu İstendiğinde modül akım sarfiyatının düşürülmesi için, bu komut yardımı ile Carrier Sens moduna alınabilir. Bu moda alındığında modül kendi frekansında bir yayın olmadığı sürece RF katını kapalı tutmaktadır. $ C T 24h 43h 54h Şekil 11. Carrier Sens Mod $ C A 24h 43h 41h Şekil 12. Uyandı bilgisi 4.6. $CR RSSI Ölçümü UFM-M12 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. $ C R 24h 43h 52h Şekil 9. RSSI Ölçümü 10
$ C RSSI Seviyesi(10-67) 24h 43h 0Ah // 43h Şekil 10. 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 4.7. $CQ TX Transmit Mod Bu komut yardımı ile modülün 30sn. boyunca taşıycı sinyal yayması sağlanır. Bu sinyal yayma süresinden önce gönderimin kesilmesi için madde 4.8.de anlatılan Uyan&Stop komutunun gönderilmesi gereklidir. Bu özellik aşağıdaki amaçlar için kullanılabilir : Uyku modunda bulunan diğer modüllerin uyandırılması için, Alıcı konumunda bekleyen diğer bir modülle, bu modül arasındaki iletişim kalitesini(lq) ölçmek için kullanılır. Bir modul bu moda alındığında diğer modülden RSSI seviyesi ölçülerek bu ölçüm gerçekleştirilir, Modülün TX konumunun testi amacı ile kullanılabilir. 11
$ C Q 24h 43h 51h Şekil 11. Transmit Mod $ C A 24h 43h 41h Şekil 12. Uyandı bilgisi 4.8. $CU Uyan & Stop Sleep, Carrier Sens ve TX On moduna alınmış modülü, normal moda almak için kullanılan komuttur. $ C U 24h 43h 55h Şekil 13. Uyan&Stop Komutu $ C A 24h 43h 41h Şekil 14. Uyandı bilgisi 12
4.9. Hata Kodları 4.9.1. Over Flow Kullanıcı module 72 byte üzerinde data girişi yapar ise, module overflow error mesajını şekil 15. da gösterildiği gibi çıkışından verir. $ C O 24h 43h 4Fh Şekil 15. Overflow Frame yapısı 4.9.2. TimeOut Kullanıcı modul data girişi sırasında iki data arasında 500 msn. uzun gecikme bırakırsa, modul timeout mesajını şekil 16. da gösterildiği şekilde çıkışından verir. $ C T 24h 43h 54h Şekil 16. Timeout Frame yapısı 4.9.3. Error Kullanıcı data girişini madde 3.1. de anlatıldığı şekli ile vermez ise, modul error mesajını şekil 17. da gösterildiği şekilde çıkışından verir. $ C E 24h 43h 45h Şekil 17. Error Frame yapısı 13
HABERLEŞME TESTİ UFM-M12 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 14
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-M12 Modem Modulun bağlı olduğu Terminal programında açıldığında gelen $CB den sonra gönderilen bilgi Receive penceresinde görülecektir. 15
TEST BOARD UFM-M12 Modem Modul iletişim algoritması ve mesafesinin test edilmesi için gerekli test board hazır olarak udea dan UMD-B12M kodu ile talep edilebilir. Bu test board RS232 seviyesinde PC ile haberleşme için kullanılabilir. UFM-M12 BESLEME DEVRESİ DSUB-9 MAX232 BESLEME KONNEKTÖR 16
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. 17