[組圖]射頻芯片401和用其構成的高可靠遙控電路
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RF401是挪威Nordic公司最新推出的數傳頻段433MHz單片無線收發一體芯片，該芯片集成了高頻發射、高頻接收、PLL合成、FSK 調制、FSK解調、多頻道切換等功能，具有性能優異、功耗低、使用方便等特點，nRF401 的外圍元件很少，只包括一個基準晶振和幾個無源器件，沒有調試部件，這給研制及生產帶來了極大的方便。
表1是NRF401電氣性能參數
| Paremeters | Value | Unit |
| 工作頻道 | 433.92/434.33 | MHz |
| 調制方式 | FSK | |
| 頻偏 | 15 | KHz |
| 謝頻輸出功率 0.4k,3v | 10 | dBm |
| 接收靈敏度 0.4k,BR=20 kbit/s BER10 | -105 | dBm |
| 最大傳送數碼率 | 20 | K bit/s |
| 適用電壓范圍 | 2.7~5.25 | V |
| 接收狀態功耗 | 250 | uA |
| 發射狀態功耗 -10 dBM | 8 | mA |
| 等待狀態功耗 | 8 | 8uA |
表2是NRF401引腳功能表
| Pin | Name | Pin function | Description |
| 1 | XC1 | 輸入 | 參考振蕩器輸入端 |
| 2 | VDD | 電源 | 電源端口 (+3-5V DC) |
| 3 | VSS | 地 | 地 (0V) |
| 4 | FILT1 | 輸入 | 濾波器接入端口 |
| 5 | VCO1 | 輸入 | 壓控振蕩電感端口 |
| 6 | VCO2 | 輸入 | 壓控振蕩電感端口 |
| 7 | VSS | 地 | 地 (0V) |
| 8 | VDD | 電源 | 電源端口 (+3-5V DC) |
| 9 | DIN | 輸入 | 發射數據輸入 |
| 10 | DOUT | 輸出 | 接收數據輸出 |
| 11 | RF_PWR | 輸入 | 射頻功率設置 |
| 12 | CS | 輸入 | 通道選擇 CS="0"=>433.92MHz(Channel#1) CS="1"=>434.33MHz(Channel#2) |
| 13 | VDD | 電源 | 電源端口 (+3-5V DC) |
| 14 | VSS | 地 | 地 (0V) |
| 15 | ANT2 | 輸入/輸出 | 天線接口 |
| 16 | ANT1 | 輸入/輸出 | 天線接口 |
| 17 | VSS | 地 | 地 (0V) |
| 18 | PWR_UP | 輸入 | 電源 開/關 PWR_UP="1" =>Power up (Operating mode) PWR_UP="0" =>Power down (Standby mode) |
| 19 | TXEN | 輸入 | 工作模式 TXEN = "1" => Transmit mode TXEN = "0" => Receive mode |
| 20 | XC2 | 輸出 | 參考振蕩器輸出端 |
圖1是RF401的典型應用電路，圖中天線口ANT1 ANT2輸出至一600 的印制天線,C10 C11為天線回路的皆振電容，R4的作用是適當降低天線回路的Q值.該電路的最大發射功率為10dBm,接收靈敏度高達-105dBm.開闊地的使用距離最遠可達1000米。如需要加大使用距離可在ANT1 ANT2輸出口加一600-50平衡非平衡變換電路并接入輸入輸出放大和轉換電路.
該電路即是發射電路也是接收電路.采用單片機IC2.PIC16C57控制NRF401的收發狀態,同時單片機還同時完成編解碼等工作。在發信狀態時IC2接收到按鍵按下的低電平信號,從腳送出高平使NRF401進入發射狀態.同時隨機選通不同的晶體并在CS的配合下使發射頻率在4.44..6種之間跳變.在每個頻點DIN傳送兩頻相同的數據信息.燃后跳到下一頻點.其傳送時序如下圖.
無按鍵按下時為接收狀態,此時IC2 腳送出低電平使NRF401進入接收狀態.同時按順序選通各個的晶體并在CS的配合下使接收頻點在4.44..從低至高順序變化.每個接收頻點工作時間為發射頻點工作時間的7倍.以保證在每個接收頻點的工作時間內能接收到一次完整的發射信息.接收工作時序如下圖.
接收到的信息經IC2處理解碼后從相應的按鍵口送出.由于接收狀態的每一頻點的工作時間是發射的7倍.因此當幾個發射跳頻圖普不同的發射同進工作時.接收能分時接收每個發射的信息作出相應輸出.在具有多個遙控器的遙控系統中保證了在兩個以上遙控器同時使用時,每一個遙控器的控制信息都能得到執行.克服單一工作頻率的遙控系統中不能兩個遙控器同時使用的問題.同時多頻點工作方式也大大加強了系統的抗干擾能力.在要求可靠性非常高的遙控系統中遙控器能通過接收器反送回的息了解操作是否得到執行.
電路中EEPROM用于存放發射頻率跳變的順序和編碼數據.
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