↓图为4000米发射机电路,天线采用镀银高品质带感导线,使用时切勿触摸天线部分。
此为用RX3310接收的超外差带解码接收部分,灵敏度高,适合作远距离接收机使用
介绍:
该发射模块加入了一级大功率射频放大电路,用上两只可调电容调整输出匹配阻抗,出厂时已调好封固.这种无外壳四通道遥控模块在发射时平均耗电大于130多毫安,小小的A23电池和9V叠层电池已经不能胜任此处的工作了,因此没有配电池和四个发射按键,而是留出6个接脚供组装,天线也变螺旋金属,这样可以进一步缩小体积,增强发射能量,使用的朋友也可以自行把原发射板上的螺旋天线拆下换成自已的拉杆天线,调节天线的长度也可获行最佳发射效果,便于和单片机或者其它设备组成一个远程无线报警或者遥控系统,比如和有线门磁开关组合后可以变成无线门磁,和远处的受保护物体安装的发射器组合可变成物资监视器,和人体热释电模块组合可以变成无线人体传感器,和单片机组合可以借助单片机强大灵活的控制功能发出不同地址码和控制码的发射前端,组成一个一点对多点或多点对一点的遥控系统。
发射机内部采用进口声表谐振器稳频,频率一致性非常好,稳定度极高,工作频率315MHZ频率稳定度优于10-5,使用中无需调整频点,特别适合多发一收等无线电遥控系统使用,而目前市场上的一些低价位无线电遥控模块一般仍采用LC振荡器,稳定度及一致性较差,即使采用高品质微调电容,当温度变化或者震动后也很难保证已调试好的频点不会发生偏移,造成发射距离缩短。
此模块工作在极限状态,标准电压是9V直流电压,功率1W,电压最大不能超过10V。请用纯净直流电压,发射时不要触摸天线,否则电流增大烧毁发射管。一般用在遥控方面,每按一次发射的时间较短,在3秒之内足够。由于间歇发射,贴片大功率管就不需考虑散热条件问题。如果是长时间处于发射状态下,就要考虑散热了(板上无散热器),最好是降低工作电压,比如用6V供电。但这样会缩短发射距离,就算是9V供电时也不宜长时间地处于发射状态。
以下是发射接收板的示意图:
应用说明:本发射模块用途极广,我只能提供其最简应用方法,看上图, 使用(调试)前,先把10-13脚分别接一只微型开关,开关的别一端都接到9V端,再将发射板板的“9V”和“GND”接上9V的正极和负极,不能用叠层电池,电力不足,要用其它的稳压电源,但千万别超过9V过多,试验时有6-8伏就够了。接好9V电源的发射板还是不会工作的,必须要4个按键中有任意一个按下去才会启动模块的发射电源,因此,控制模块应用时,只要控制10-13脚的高低电平按键就可以了。
接收模则有7个外接脚,正负极和4路输出端和1个指示端,把接收板10-13、17各脚接一发光二极管到负极,再把标准5V电源接通,测电流应该在5.5mA左右,绝不会超过10mA。
遥控测试:购回的接收板先不要焊天线,也不用编码,把接收板通电放在距发射板至少2米远处,将装好6-8V电源按下任意一路按键按下,则可以看到10-13脚与发射板相对应的引脚的发光管点亮,17脚是公共指示端,不管哪路按键按下,它都随按键同步点亮所接发光管,放开则灭。接收板分L4(互锁)和M4(点动)两种,M4指按发射键对应的一路点亮,就算按键放开也能继续锁定点亮,直到下一次按其它按键时才会改变状态,就如老式录音机按键一次,接收板上的对应引脚输出高电平并锁定高电平,不管发射板是否再按这个按键,它都还保持高电平不变,只有发射板按下另一路按键时,另一路转为高电平锁定时,原来锁定的这路高电平才会转变为新的状态。M4接收板则为点动式,很容易理解, 只有当发射板按键按下时,接收相应的端口才点亮,而停止发射时,接收端的灯也停止,正如一首歌“亮走我也走”。
测试好后,要做远距离遥控,发射板上就应该接上9V标准电源。视情况电压低些更好,在附近正在播放的音响边上按键,就可以听到音响喇叭里发出的间歇的巨大干扰声,接收板将25CM软导线天线焊上,至少在6米之外进行遥控操作,距离太近会造成信号堵塞。然后就可以请人协助进行距离测定,千万不可固定长时间发射。较佳的测试环境是接收机距离地面2米以上,发射越高越好。
发射/接收组件使用注意事项
(一)发射模块:
无线电子制作网站4000米中功率发射模块都属于瞬时工作型发射器,不适合在额定电压下长期工作。如果使用不当,轻则传输距离变近或不能解码,重则导致发射功放器件的损坏,所以安装、使用时务必注意以下几点:
1、大功率发射模块电源选择:
由于此组件发射时的峰值电流都在1A左右(电流表所测得的是平均有效值,峰值为其1.4倍左右,有数据调制时由于占空比影响,电流表测得的数据仅为峰值的五分之一左右),因此,配用的电源必须具有较低的内阻并能输出1A左右的额定电流。根据我们测试,比较的结果,市电经直流稳压供电最好,其次是各种容量300mAH以上的可充电电池组。对于随身携带但不太常用的设备,用9V层迭式碱性电池(9V580mAH,短路电流可达6A以上)也能获得很好的效果。如果电源内阻高会导致功率减少或寄生低频自激而造成传输距离变近。
2、发射天线
天线是发射机的高频负载,也是高频能量的出口,其性能的优劣直接关系到发射机能否正常工作,以及发射效果的好坏。这些组件出厂时都是按照50Ω的额定负载匹配,因而所配接的天线一定要阻抗是50Ω的,并尽量减小从天线根部到模块上天线焊接处的连线长度。如果无法减小,可用特性阻抗为50Ω的射频同轴电缆连接,天线也尽可能选用高增益的,增益越高,发射距离也越远。 当发射机处于发射状态时,切不可用手触摸天线或让其触及金属物体,否则极易因天线阻抗激剧变化导致功放失谐反射太强而损坏价格较高的功放管。
3、发射时间
以上发射模块均按无线遥控属间断工作的特点设计,一些器件工作在极限运用状态下,不适宜于长时间连连续发射,否则会导致功放管过热烧坏。建议每次连续发射时间不要超过3S,并使发射/停止时间之比小于1,就是说断开的时间要比发射的时间长。当在较近距离内使用收、发组件间时,可适当降低工作电压,发射机就可长时间连续发射了,例如9V机用6V供电,低电压用3.6V供电,此时的传输距离太约降低一半。当然,9V的模块你要在12V时使用也行,距离还会更远,但对时间要求就更严了,站长连续按两秒功率管就发烫,所以只能在1秒之内,且间歇时间要在3秒以上,长期工作切不可用12V,连9V都不能,否则一旦烧毁就损失大了。切记!!!
(二)接收模块
接收模块的工作电压范围是4-6V, 最佳工作点为5V。偏离最佳工作电压时虽然也能正常工作,但会导致接收灵敏度下降。超外差式接收机对天线阻抗的的匹配要求也较高,偏离50Ω会导致灵敏度激剧降低。因此,接收天线也一定阻抗是50Ω的,并尽量缩短天线根部到接收模块天线焊接处之间连线的长度,必要时可用特性阻抗为50Ω的射频同轴电缆连接。
以RX3310A为核心组装的超外差式接收还有一个缺点就是强信号、近距离时堵塞不能解码,故一般在距发射机3米之内不解码属于正常的。相比之下,超再生式接收机不存在这个问题。
(三)关于遥控距离
许多常上无限电子制作网站的朋友最关心的问题是实际使用距离怎样?站长就这方面谈一下,我们所说的遥控距离是发射/接收模块单独工作,并都配接四分之一的波长的拉杆天线,且处于垂直状态工作于额定条件下在直线开阔地上测得的最大可解码距离。一般来说,大功率发射模块在城市直线公路上的距离为2~3公里,远郊开阔地则可达3~5公里,甚至可达7公里,如果双方都处在较高的位置,则遥控距离还将更远。并不是所有环境下都有同样的距离的,如有的在地下使用保护设施,那距离就可能缩短至300到500米远,甚至还更近。在城市林立的楼层使用,发射距离也有可能是500至800米。有些在高空作业时使用,在天线塔的高处对应收发都在至高点时,距离就有可能超过4000米远。所有在使用这些模块时,尽量为发射模块创造良好的发射条件非常重要,比单纯地要求提高发射功率更实在,接收机的接收天线的高低也是影响距离的一个重要因素。
由于工作在UHF频段内,电磁波沿直线传播,遇到障碍物会激剧衰减,遥控距离明显缩短,故使用时应尽量避开障碍物,或尽量架高天线并使用高增益天线,对固定使用的还可选用高增益的定向天线,以改善通讯效果。
数据速率对通信距离也有较大影响, 一般而言,速率越高,距离就越近,建议数据速率取1.2~2.4K比较好。另一方面,计算机系统(包括单片机)对RF组件都存在一定的电磁干扰,如果处理不当会导致无线传输传输距离变近,甚至不能正常工作。要比较满意的解决电磁干扰问题,必须从单片机选型、软件设计、PCB板布线和结构设计等诸多方面着手解决。
注:在9V时发射良好时的平均电流在150毫安-180毫安左右,天线与其它金属物的碰触都有影响输出阻抗的作用,会造成发射管的损坏。请大家按要求使用,切务自行改制线路或擅自提高发射电压。本站所发出的模块都已测试正常,请按要求放心使用。
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