M无线模块数据传输

1、315 M 无 线模 块 数 据常用的近距离无线传输有很多种方式：1) CC1100/NRF905433MH无线收发模块；2) NRF24012.4GHZ无线收发模块；3)蓝牙模块；4) Zigbee系列套加起来要一百多无线模块；以上1/2/3模块，一个大概要几十块钱， 块，4就更贵了，单个就要上百块钱。而常用的315M遥控模块就便宜很多了，收发一套淘宝上才卖8块钱。这种模块用途极其广泛，例如遥控开关/汽车/门禁/防盗等，大部分是配合 2262/2272编解码芯片实现开关的功能。如果能够利用315M模块实现数据传输，透明传输串口数据，那将是无线数据传输最廉价的方式。就是这种模块，不带编码解码芯

2、片的，淘宝价一套8块钱:发送电路图，使用声表，工作稳定:接收电路图，超外差接收，用了一片LM358:试验一：单片机串口发送端TX直接接315M发送模块的 TXD另外一个串口的接收端RX直接接315M接收模块的DATE俞出端:结果如上图所示，串口发送单字节0x50的时候，串口 TX端的波形如上图上半部分所示，一个开始位，一个停止位，8个数据位(低位在前高位在后)。F半部分是通过 315 M模块无线传输之后，在串口接收端RX收到的波形。接收下来之后，发现数据传输错误，发送0x50,收到的是0x05 ,发0x40收到0x01，发送0x41收到0x50 ,发送0x42收到0x28。传输错误的原因：在有

3、数据时候，波形是正确的。但是串口TX端在空闲的时候，是高电平状态，而通过 315 M无线传输之后，空闲时候却是低电平状态!结果就是接收电路读出的数据错开了一位，数据传输错误。试验二：串口TX经过反相后，再通过 315M模块传输，接收端再反相一下，电路图如下:这次数据传输成功了！ 1）在 1200bps 和 2400bps 速率下，在数据传输期 间，数据是正确的，但是数据发送完成后，接收端会收到一大堆的乱码；2）在 4800bps 速率下，首字节丢失，其他字节传输正常，发送完成后仍分割线总结：1）通过315M无线模块透明传输串口数据是可行的，但是传输之前和接收之后要加一个三极管反相； 2）在 1

4、200bps 和 2400bps 速率下 数据稳定传输；在 4800bps 速率下，首字节丢失，其他字节传输正常； 3）数据发送完成后，接收端会收到一大堆的乱码，所以在软件上要加上帧校 验，否则可能会引起误触发。例如我的遥控小车，遥控器发送给小车的控 制命令只需要单字节，我在软件上使用 3 个字节作为一个命令帧，格式为AT+命令字，只有连续收到 A和T两个字符之后，后面收到的一个字符才认为是有效的命令，否则认为是乱码，丢弃之。4）传输距离：发送端和接收端都采用5V供电，天线使用一小段线圈的情况下，直线5米稳定传输。更长的距离没有测试过，以后有空测试一下再补充。/础篇在这里：用廉价的 315 M

5、遥控模块实现数据传输实验一：链路层协议友情提醒：如果你没有过通信调试的经验，看以下文字可能会觉得晕晕乎乎的，请跳过本小节直接从第二节开始）用示波器查看315 M接收模块的输出波形，发现有以下规律： 1）平时没信号的时候输出杂波（串口直接收到乱码） ；2）有信号的时候，输出发送模块送来的波形，但是最开始的一个字节数据会有干扰； 3）信号发送结束后，输出端会有100ms 左右的寂静期（输出低电平） ，然后重新输出杂波； 4）数据发送期间，刚开始的数据的输出波形比较干净， 信号持续的时间越长， 越容易出现干扰 （串口接收数据出现 1-2bit 的误码）。根据以上特点，确定 315M模块发送的帧结构如

6、下：弓I导码+间隔15ms+帧头+数据 +校验位，解释如下： 1）引导码的作用：从没信号到有信号的开始阶段，数据会有干扰，所以先发送几个字节的引导码。这样即使其中的 1-2 个引导码因为干扰而丢掉 也没有关系。接收端收到引导码不保存，自动忽略。我的盖革计数器协议，引导码为4个字节的字符 A。2）引导码+间隔15ms：保证从帧头开始，输出信号的波形非常干净； 3）帧头：告诉接收端一个帧的开始。我的盖革计数器协议中，帧头为两个字符“ AT'。帧头第一个字节跟引导码相同，这样在接收端处理接收数据时可以自动忽略重复收到的字符'A。4）校验：因为315M无线传输极易出现干扰，所以必须加上

7、帧校验，避免将干扰信号误认为是有效数据。我的盖革计数器协议中，采用异 或和的校验方式，具体为：将数据所有字节进行异或计算，取得一个异或 和作为校验位。 5 ）检验的改进：经过大量测试发现，经常出现以下情况： 数据的某一个 bit 受到干扰，例如 0变成 1，而恰巧校验和的同一个 bit也同样因为干扰而由 0变成 1，这样事实上收到了一位错误的数据，但是检验却刚好正确，接收端误认为是正确的数据。为了避免以上的情况，将校验和改为：异或和取反，即将数据所有字节进行异或计算，取得一个异或和，再取反作为校验位。6）帧长：由于上面观察到的规律 4，发送长帧的时候容易出现误码，而发送短帧的时候正确率接近10

8、0%。我的盖革计数器协议中， 本来采用长度为 12 字节的帧一次将一分钟 /5 分钟/1 小时 /1 天 测量平均值发送给 PC机，后来改为长度为 6字节的短帧，分4次发送4个测量平均值。帧结构为：AAAA-15ms-AT-数据类型-数据高字节-数据低字节-校验和。实验二：天线在网上查询了资料，关于315M模块的天线，有以下3种说法：1）弹簧天线，用1mm勺铜线绕成弹簧形状，弹簧直径6mm绕23圈。淘宝上卖的模块有部分是不焊天线的，如果有天线，就是这样的弹簧天线。2）用25cm的长导线，竖起来。3） 315M模块用39cm的导线，433M模块用23cm测试条件：速率1200bps。接收模块采用

9、稳压静态5V供电，发送模块采用未经稳压的11V供电。发送模块的工作电流: 3.7mA，发送数据时4-11mA（发送第一帧的时候 4mA第二帧5mA第三帧 6mA如此逐次上升，到 11mA再逐次下降到4mA不知道为什么会变化）发送连帧头 +数据 +校验位共 6 个字节的短帧。测试结果： 1）弹簧天线：13直线距离大于8米开始出现误码帧；2）25cm导线：书房到客厅，距离 米，隔一堵墙，开始出现误码帧；3）39cm导线：书房到阳台，距离15米， 隔 2 堵墙一道门，正确率 100%。如果改为发送 12 字节的长帧，开始出现 误码，误码帧30%正确70%结论：采用39cm的导线效果最好。 实验三:

10、采用归零码在网上查阅了一些资料，称数据通信最好不要采用非归零码， 尤其是不能出现长 1 或者长 0，否则容易受到干扰。建议采用归零码，例如曼切斯特码或者 P0 CSA码等。所谓的归零码就是发送的所有数据中，出现高电平和低电平的时间总和刚好是50%-50%。例如曼切斯特码，不再用高电平 / 低电平表示 1 和 0，而是用电平跳变表示 1 和 0，例如低电平变成高电平（上升沿）为 1 ，下降沿为 0，这样无论发送任何数据，都保证高电平和低电平的时间刚好是50%-50%。用示波器观察接收波形，跟资料描述的一致。我发送的数据帧为： AT-00-01-02- 校验和，其中有大量的长0，很容易受到干扰将

11、00 变成 01 ，或者 40 之类， 其实只有一个 bit 出错， 由于校验失败，整个帧就要丢弃。如果是 12 字节的长帧，出现误码帧的 概率更大， 一共 96 个 bit ，只要任何一个 bit 受到干扰出错， 整个帧就要 丢弃。原来的长帧结构为：AAAA-15ms-AT-10-00-01-02-03-04-05-06-07-XOR ，现在改成归零码：0x5a-0x5a-0x5a-0x5a-15ms-0x5a-0xa5-99-55-56-59-5a-65-66-69-6a-XOR（原来的引导码和帧头 AT不符合归零码规则，改为0x5a-0xa5 ）。效果 超好！从书房到阳台（距离 15 米，隔 2 堵墙一道门）正确率 100%。发送在 13 楼，接收走到 10 楼，仍然保持正确率 100%。走到 9 楼（隔 4 层楼） 开始出现误码帧。走到 8 楼（隔 5 层楼）只能偶尔收到一帧。这个效果已 经超过我在TB上买的成品CC1100数传模块，单个模块 60块钱，带SMA