Transciever-RfModem-cc1000 - Prosty modem radiowy.pdf

(299 KB) Pobierz
118031882 UNPDF
Prostymodemradiowy
v1.0
Arkadiusz Materek
12 marca 2007
Spis tre±ci
2
2.1 Opis układu CC1000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.2 Interfejs CC1000 z mikrokontrolerem . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2.1 Interfejs konfiguracji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2.2 Interfejs danych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.3 Wyj±cie RSSI/IF i CHP OUT . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 Budowa modemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3.1 Konfiguracja CC1000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.1.1 Wybrane parametry pracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.1.2 Resetowanie układu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.1.3 Budzenie układu ze stanu u±pienia . . . . . . . . . . . . . . 9
3.1.4 Przeł¡czanie w stan nadawania . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.1.5 Przeł¡czanie w stan odbioru . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.1.6 Kalibracja VCO i PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.1.7 Inicjalizacja CC1000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2 Format ramki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3 Nadawanie ramki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.4 Odbieranie ramki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5 Transmisja RS232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.6 Algorytm działania modemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
15
15
15
16
1
118031882.012.png
1 Wst¦p
Opisywany modemradiowyzostałopracowanyzmy±l¡otaniejiprostejkomu-
nikacjirobotazkomputerem.Komunikacjazmodememodbywasi¦przezprotokół
RS232zwykorzystaniem liniiRX,TX,CTSorazRTS.Dorealizacjitransmisjira-
diowej wykorzystano układCC1000firmyChipcon.Wymagaonsterowania trans-
misj¡ danych, do tego celu wykorzystano mikrokontroler ATMega8 firmy Atmel.
2 Hardware
2.1 Opis układu CC1000
UkładCC1000 jest nadajnikiem iodbiornikiem (transceiverem) radiowymFM
falUKF.Wymagajedynie niewielkiej ilo±ci zewn¦trznych elementów zale»nych od
cz¦stotliwo±ci pracy 1 . Podstawowe własno±ci układu:
Zakres cz¦stotliwo±ci 300-1000MHz
Wysoka czuło±¢ (-110dBm przy pr¦dko±ci transmisji 2.4kBaud)
ˆ Programowalna moc nadajnika (od -20dBm do 10dBm)
Pr¦dko±¢ transmisji danych do 76.8kBaud
Wyj±cie RSSI (pomiar poziomu odbieranego sygnału)
Kodowanie i synchronizacja bitów (FSK, Manchester, lub brak).
Bardzo mały pobór pr¡du
Cz¦stotliwo±¢ nadawania i odbioru programowalne z krokiem 250Hz
Oprogramowanie generuj¡ce konfiguracje
Do budowy modemu wykorzystano gotowy moduł CC1000PP, który zawiera
niezb¦dne elementy do pracy w pa±mie 433MHz (dokumentacja modułu znajduje
si¦ w[ 2] ).Podstawowe parametryukładumo»na znale¹¢ wtabeli 1, aszczegółowe
informacje na temat układu w dokumentacji technicznej [ 1]
1 WPolscedozwolones¡pasma433MHzi868MHz
2
Zasi¦g do 2000m
118031882.013.png 118031882.014.png
Parametr 433MHz 868MHz 915MHz jednostki
Czuło±¢ przy 2.4kBaud -111 -107 -105 dBm
Max. moc wyj±ciowa 8 2.5 0.5 dBm
Pobór pr¡du, TX 24 24 23 mA
Pobór pr¡du, RX 9.7 11.7 11.7 mA
Pobór pr¡du, PD 100 100 100 nA
Tabela 1: Typowe parametry układu CC1000 przy VCC=3V/25 ‰
RSSI/IF
MIXER
RF_IN
LNA
IF STAGE
DEMOD
CONTROL
DIO
DCLK
3
PDATA, PCLK, PALE
/N
RF_OUT
PA
BIAS
R_BIAS
VCO
~
LPF
CHARGE
PUMP
PD
/R
OSC
XOSC_Q2
XOSC_Q1
L1
L2
CHP_OUT
Rysunek 1: Schemat blokowy układu CC1000
2.2 Interfejs CC1000 z mikrokontrolerem
Komunikacja mikrokontrolera z układem CC1000 odbywa si¦ przy u»yciu linii
PALE, PCLK, PDATA, DCLK, DIO.Trzy pierwsze słu»¡ do konfiguracji układu,
a pozostałe dwie do transmisji bitów (szczegółowe informacje mo»na znale¹¢ w
[ 3] ).
CC1000
MCU
PALE
PCLK
PDATA
DIO
DCLK
(Optional)
CHP_OUT
RSSI
(Optional)
ADC
Rysunek 2: Schemat poł¡czenia układu CC1000 z mikrokontrolerem
3
RSSI/IF
MIXER
RF_IN
LNA
IF STAGE
DEMOD
CONTROL
DIO
DCLK
PDATA, PCLK, PALE
3
/N
PA
RF_OUT
BIAS
R_BIAS
~
XOSC_Q2
XOSC_Q1
CHARGE
PUMP
VCO
LPF
PD
/R
OSC
L1
L2
CHP_OUT
118031882.015.png 118031882.001.png 118031882.002.png 118031882.003.png 118031882.004.png 118031882.005.png 118031882.006.png 118031882.007.png 118031882.008.png
 
2.2.1 Interfejs konfiguracji
KonfiguracjaCC1000odbywasi¦przezwpisywaniedorejestrówukładu(ka»dy
rejestr mo»na równie» odczyta¢). Konfiguracja pami¦tana jest w pami¦ci RAM,
co zmusza do ka»dorazowego konfigurowania całego układu. Podczas konfigura-
cji układem nadrz¦dnym (masterem) jest mikrokontroler (generuje sygnał zegara
PCLK). Maksymalna cz¦stotliwo±¢ zegara (PCLK) wynosi 10MHz, co pozwala na
zapisaniewszystkichrejestrówwczasieok.46 µs .UkładCC1000czytabitydanych
(PDATA) na zboczu opadaj¡cym linii PCLK, odczyt bitów przez mikrokontroler
powinien by¢ na zboczu opadaj¡cym. Dobrym rozwi¡zaniem w tym przypadku
byłoby zastosowanie interfejsu SPI, który jest obsługiwany przez wi¦kszo±¢ do-
st¦pnych mikrokontrolerów. Układ CC1000 posiada jedynie jedn¡ lini¦ danych,
co wymusza poł¡czenie linii MISO i MOSI 2 , dokładny schemat jest pokazany na
rysunku 3. Wtakimprzypadkunale»ypami¦ta¢,abyprzyodbieraniudanychprze-
ł¡czy¢ pin MOSI w stan wysokiej impedancji. Procedura zapisu rejestru CC1000
CC1000
MCU
PALE
PCLK
PDATA
General I/O
SCK
MOSI
MISO
Rysu ne k 3: Schemat poł¡czenia układu CC1000 z mikrokontrolerem (SPI)
przebiega nast¦puj¡co:
Ustawienie przez mikrokontroler linii PALE w stan niski
ˆ Wpisanie 7-bitowego adresu i bitu zapisu – 1
Wpisanie warto±ci rejestru
Procedura odczytu rejestru CC1000 przebiega nast¦puj¡co:
Ustawienie przez mikrokontroler linii PALE w stan niski
Wpisanie 7-bitowego adresu i bitu odczytu – 0
2 WprzypadkumikrokontrolerówAVRuniemo»liwiatoprogramowanieprzezISP.
4
Ustawienie przez mikrokontroler linii PALE w stan wysoki
118031882.009.png 118031882.010.png 118031882.011.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin