Moduy RF Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznaska

Moduły RF Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska Opracowanie na postawie: Noty Texas Instruments: SWRS 048, DN 503 (SWRA 112 b), SWRS 040 C, SWRS 041 B Nordic Semiconductor: n. RF 2401 Single Chip 2, 4 GHz Radio Transceiver, n. RF 24 L 01+ Single Chip 2, 4 GHz Radio Transceiver

Moduły RF CC 1000 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Producent f. Chipcon (obecnie przejęta przez Texas Instruments) Zakres częstotliwości: 300 – 1000 MHz Programowalna czułość nadajnika (od -20 d. Bm do 10 d. Bm) Zasięg do 2000 m Prędkość transmisji danych do 76, 8 k. Baud Modulacja: FSK, Manchester lub brak Wyjście RSSI – kontrola poziomu odbieranego sygnału Oprogramowanie konfigurujące: Smart. RF Studio 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Uproszczony schemat blokowy 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Syntezator częstotliwości z pętlą fazową 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Interfejs CC 1000 PDATA, PCLK, PALE– magistrala konfiguracyjna DIO, DCLK – magistrala danych 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Konfiguracja rejestrów CC 1000 Operacja zapisu TCL > 50 ns; pozostałe czasy > 10 ns PCLK < 10 MHz 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Konfiguracja rejestrów CC 1000 Operacja odczytu TCL > 50 ns; pozostałe czasy > 10 ns PCLK < 10 MHz 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Interfejs danych CC 1000 – synchr. tryb NRZ 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Interfejs danych CC 1000 – synchr. tryb Manchester 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Interfejs danych CC 1000 – asynchr. tryb UART 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Interfejs danych CC 1000 – kodowanie Manchester 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Algorytm kalibracji CC 1000 dla RX i TX 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Algorytm inicjalizacji CC 1000 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Algorytm inicjalizacji CC 1000 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Pomiar poziomu sygnału odbieranego 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Pomiar poziomu sygnału odbieranego d. Bm – logarytmiczna jednostka miary mocy odniesiona do 1 m. W (d. B odniesiony do m. W – stąd nazwa d. Bm). Moc wyrażona w d. Bm mówi o ile decybeli moc ta jest większa (lub mniejsza) od mocy 1 m. W. Przykładowo 100 m. W przeliczona na d. Bm wynosi: 10 * log 10(100 m. W/1 m. W) = 10 * log 10(100) = 10 * 2 = 20 d. Bm Przy czym: P [d. Bm] – 30 = [d. BW] 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Przykładowe wartości mocy w m. W i odpowiadające im moce w d. Bm Moc w d. Bm 24. 11. 2011 Moc w m. W -10 0, 1 0 1 10 10 11 13 12 16 13 20 14 25 15 32 16 40 17 50 18 63 19 79 20 100 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Rejestry 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Rejestry 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Rejestry 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Rejestry 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Podłączenie modułów CC 1000 z UNI DC F 020 (Silabs) z programową obsługą interfejsów (danych i konfiguracji) 11. 2016 Zygmunt Kubiak 23

Moduły RF CC 1000 Rozwiązania sprzętowe 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 1000 Rozwiązania sprzętowe 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 2500 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 2500 Producent f. Chipcon (obecnie przejęta przez Texas Instruments) Zakres częstotliwości: 2400 – 2483, 5 MHz Wysoka czułość odbiornika (-104 d. Bm przy 2, 4 k. Baud i 1% stopie błędów) Programowana moc wyjściowa do +1 d. Bm Prędkość transmisji danych do 500 k. Baud Modulacja: OOK, 2 -FSK, GFSK i MSK Cyfrowe wyjście RSSI – kontrola poziomu odbieranego sygnału Interfejs SPI (do 10 MHz) Oprogramowanie konfigurujące: Smart. RF Studio 11. 2016 Zygmunt Kubiak 27

Moduły RF CC 2500 Schemat aplikacyjny CC 2500 11. 2016 Zygmunt Kubiak 28

Moduły RF CC 2500 Schemat blokowy CC 2500 11. 2016 Zygmunt Kubiak 29

Moduły RF CC 2500 Środowisko konfiguracyjne CC 2500 11. 2016 Zygmunt Kubiak 30

Moduły RF CC 2500 Środowisko uruchomieniowe CC 2500 11. 2016 Zygmunt Kubiak 31

Moduły RF CC 2500 Format pakietu CC 2500 Opcjonalne pola Pole długości Pole adresów Pole CRC (2 bajty) CRC – nadmiarowe zabezpieczenie danych przy wykorzystaniu kodowania liniowego w celu wykrywania błędów transmisji FEC (ang. Forward Error Correction) - metoda korekcji błędów oparta na kodowaniu splotowym 11. 2016 Zygmunt Kubiak 32

Moduły RF CC 2500 Format pakietu CC 2500 Operacja wybielania danych (ang. data whitening) -jej zadaniem jest uniknięcie długich sekwencji zer lub jedynek co oznaczałoby wprowadzenie składowej stałej 11. 2016 Zygmunt Kubiak 33

Moduły RF CC 2500 FEC (ang. Forward Error Correction) Zastosowana do korekcji błędów metoda kodowania splotowego powoduje dwukrotne zwiększenie długości zabezpieczanego bloku danych. W celu zwiększenia odporności na błędy dodatkowo przy włączeniu FEC stosowany jest przeplot. FEC gdy minimum 2 bajty danych. 11. 2016 Zygmunt Kubiak 34

Moduły RF CC 2500 4 -przewodowy interfejs SPI Faza i polaryzacja zegara 11. 2016 Zygmunt Kubiak 35

Moduły RF CC 2500 4 -przewodowy interfejs SPI CC 2500 zawiera 47 rejestrów konfiguracyjnych (adr. 0… 0 x 2 E) Nagłówek z adresem Bity sterujące: R/W – odczyt (R/W =1)/zapis danych (R/W =0), B=1 – tryb burst, B=0 – pojedynczy dostęp do rejestru Pojedynczy dostęp bajtowy (zapis i odczyt) 11. 2016 Zygmunt Kubiak 36

Moduły RF CC 2500 4 -przewodowy interfejs SPI Dostęp burst Operacja zapisu w trybie burst (bajt z adresem a potem 3 bajty danych – wpisywane są do kolejnych rejestrów) Operacja odczytu w trybie pojedynczego dostępu (odczytywane są dane z kolejnych trzech rejestrów) 11. 2016 Zygmunt Kubiak 37

Moduły RF CC 2500 Operacja zapisu i odczytu rejestru konfiguracyjnego CC 2500 11. 2016 Zygmunt Kubiak 38

Moduły RF CC 2500 Stroby poleceń (adr. 0 x 30… 0 x 3 F) – są pojedynczymi bajtami instrukcji, które inicjują wewnętrzne sekwencje układu, np. start odbioru, start nadawania, przejście do trybu uśpienia itp. SIDLE – wyjście z RX/TX, wyłączenie syntezatora i przejście do stanu bezczynności SRES – programowy reset układu 11. 2016 Zygmunt Kubiak 39

Moduły RF CC 2500 Status układu – jest przekazywany przy wysyłaniu do układu nagłówka z adresem (1, 3), danych (2) lub strobów poleceń Pierwszy transfer – zapis 0 x 0 A do rejestru 0 x 02; odczytany status układu 0 x 0 F – oznacza liczbę bajtów (15 lub więcej) dostępnych w rejestrze TX FIFO Drugi transfer – odczyt z rejestru 0 x 02 wartości 0 x 0 A; odczytany status (3) 0 x 00 – oznacza, że układ znajduje się w stanie bezczynności (IDLE) a RX FIFO jest pusty 11. 2016 Zygmunt Kubiak 40

Moduły RF CC 2500 Bajt statusu CC 2500 11. 2016 Zygmunt Kubiak 41

Moduły RF CC 2500 Podłączenie modułów CC 2500 z UNI DC F 020 (Silabs) ze sprzętową obsługą SPI 11. 2016 Zygmunt Kubiak 42

Moduły RF CC 2500 Moduły z układem CC 2500 11. 2016 Zygmunt Kubiak 43

Moduły RF n. RF 24 L 01+ NRF 24 L 01+ 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Producent f. Nordic Semiconductor Zakres częstotliwości: 2400 – 2483, 5 MHz (pasmo ISM) 126 kanałów radiowych Wysoka czułość odbiornika (-82 d. Bm przy 2 Mbps, -94 dbm przy 250 kbps) Programowana moc wyjściowa: 0, -6, -12, -18 d. Bm Prędkość transmisji danych 250 kbps, 1 Mbps, 2 Mbps Modulacja: GFSK Interfejs SPI (do 10 MHz) Tryby pracy: Shock. Burst, Enhanced Shock. Burst Tryb odbiornika „Multiceiver” – „równoległa” obsługa do 6 nadajników z unikalnym adresowaniem w jednym kanale transmisyjnym 11. 2016 Zygmunt Kubiak 45

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Schemat blokowy układu n. RF 24 L 01+ 11. 2016 Zygmunt Kubiak 46

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Tryb Shock. Burst Pakiet w trybie Shock. Burst Preambuła – 1 bajt o wartości 0 x 55 gdy pierwszy bit adresu =0 i 0 x. AA gdy pierwszy bit adresu =1 (bajty transmitowane od najmłodszego bitu) – automatycznie dodawana do pakietu Pole adresu ma długość 8… 40 bitów Ładunek razem z polem adresu i CRC ma maks. długość 256 bitów CRC jest opcjonalne – pole 8 lub 16 bitów 11. 2016 Zygmunt Kubiak 47

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Tryb Enhanced Shock. Burst Dynamiczna długość pakietu 1… 32 bajtów Automatyczna obsługa pakietów analogicznie jak trybie Shock. Burst (przygotowanie CRC w nadajniku, automatyczne adresu i CRC w odbiorniku) Automatyczna obsługa transakcji Automatyczne potwierdzanie pakietów (pakiet ACK) Automatyczna retransmisja Odbiornik może obsługiwać tryb Multi. Ceiver – „równoległa” obsługa do 6 nadajników z unikalnym adresowaniem w jednym kanale transmisyjnym 11. 2016 Zygmunt Kubiak 48

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Pakiet w trybie Enhanced Shock. Burst CRC jest wyznaczane na podstawie wielomianu lub Pole kontrolne pakietu Długość ładunku 0 (000000) do 32 (100000) bajtów PID - Identyfikacja pakietu – pole służy do rozróżnienia czy pakiet jest nowy czy retransmitowany. Bit NO_ACK wykorzystywany jest gdy używane jest auto potwierdzanie pakietu. Ustawienie flagi w stan wysoki oznacza dla odbiornika, że pakiet nie może być potwierdzony. 11. 2016 Zygmunt Kubiak 49

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Tryb Multi. Ceiver 11. 2016 Zygmunt Kubiak 50

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Tworzenie adresu w trybie Multi. Ceiver 11. 2016 Zygmunt Kubiak 51

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Magistrala SPI Operacja odczytu Operacja zapisu 11. 2016 Zygmunt Kubiak 52

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Pamięć RX FIFO i TX FIFO 11. 2016 Zygmunt Kubiak 53

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Schemat aplikacyjny układu n. RF 24 L 01+ 11. 2016 Zygmunt Kubiak 54

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Moduły z układem n. RF 24 L 01+ lub odpowiednikiem 11. 2016 Zygmunt Kubiak 55

Moduły RF n. RF 24 L 01+ Podłączenie modułów n. RF 24 L 01 P z UNI DC F 020 (Silabs) ze sprzętową obsługą SPI 11. 2016 Zygmunt Kubiak 56

Moduły RF CC 2420 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF CC 2420 Producent f. Chipcon (obecnie przejęta przez Texas Instruments) Wspiera protokół IEEE 802. 15. 4 Zakres częstotliwości: 2400 – 2483, 5 MHz (16 kanałów) Wysoka czułość odbiornika (-95 d. Bm przy 1% stopie błędów) Programowana moc wyjściowa: 8 kroków od -24 d. Bm do 0 d. Bm Prędkość transmisji danych 250 kbps (2 MChip/s) Modulacja: O-QPSK (z rozpraszaniem widma) Interfejs SPI (do 10 MHz) RX FIFO - 128 B i TX FIFO - 128 B Oprogramowanie konfigurujące: Smart. RF Studio 11. 2016 Zygmunt Kubiak 58

Moduły RF CC 2420 Schemat blokowy układu radiowego CC 2420 11. 2016 Zygmunt Kubiak 59

Moduły RF CC 2420 Schemat aplikacyjny układu radiowego CC 2420 11. 2016 Zygmunt Kubiak 60

Moduły RF CC 2420 Środowisko konfiguracyjne układu radiowego CC 2420 11. 2016 Zygmunt Kubiak 61

Moduły RF CC 2420 Połączenie z mikrokontrolerem układu radiowego CC 2420 FIFO – wyjście aktywne gdy dane w FIFOP – wyjście aktywne gdy przekroczenie bufora CCA określa poziom sygnału (czystość kanału) – programowany jest próg (z krokiem 1 d. B przełączania wyjścia) SFD przechodzi w stan wysoki po wykryciu słowa synchronizującego 11. 2016 Zygmunt Kubiak 62

Moduły RF CC 2420 Transmisja SPI w układzie CC 2420 11. 2016 Zygmunt Kubiak 63

Moduły RF CC 2420 Typy operacji poprzez SPI Przykład wielokrotnego dostępu 11. 2016 Zygmunt Kubiak 64

Moduły RF CC 2420 Pin SFD w trakcie nadawania pakietu 11. 2016 Zygmunt Kubiak 65

Moduły RF CC 2420 Format ramki IEEE 802. 15. 4 11. 2016 Zygmunt Kubiak 66

Moduły RF CC 2420 Dane w RX FIFO jeśli ustawiony bit AUTOCRC 11. 2016 Zygmunt Kubiak 67

Moduły RF CC 2420 Format ramki potwierdzenia 11. 2016 Zygmunt Kubiak 68

Moduły RF CC 2420 Podłączenie modułów CC 2420 z UNI DC F 020 (Silabs) ze sprzętową obsługą SPI 11. 2016 Zygmunt Kubiak 69

Moduły RF CC 2420 Moduły z układem CC 2420 11. 2016 Zygmunt Kubiak 70

Moduły RF MRF 24 J 40 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF MRF 24 J 40 Producent f. Microchip Zakres częstotliwości: 2400 – 2483, 5 MHz (16 kanałów) Wysoka czułość odbiornika (-95 d. Bm przy 1% stopie błędów) Programowana moc wyjściowa -36 d. Bm do 0 d. Bm Prędkość transmisji danych 250 kbps (IEEE 802. 15. 4); 625 kbps (Turbo mode) Modulacja: O-QPSK (z rozpraszaniem widma) Interfejs 4 -przewodowy SPI (do 10 MHz) MRF 24 J 40 jest zgodny ze standardem IEEE 802. 15. 4 2003 11. 2016 Zygmunt Kubiak 72

Moduły RF MRF 24 J 40 Schemat blokowy układu radiowego MRF 24 J 40 11. 2016 Zygmunt Kubiak 73

Moduły RF MRF 24 J 40 Odczyt z krótkim adresem (6 bitów, adr. rej. 0… 0 x 3 F ) Zapis z krótkim adresem 11. 2016 Zygmunt Kubiak 74

Moduły RF MRF 24 J 40 Odczyt z długim adresem (10 bitów, adr. rej. 0 x 200… 0 x 24 C) Zapis z długim adresem 11. 2016 Zygmunt Kubiak 75

Moduły RF MRF 24 J 40 Mapa pamięci MRF 24 J 40 11. 2016 Zygmunt Kubiak 76

Moduły RF MRF 24 J 40 Struktura ramek warstw PHY i MAC w IEEE 802. 15. 4 11. 2016 Zygmunt Kubiak 77

Moduły RF MRF 24 J 40 Struktura superramki CAP – przedział z rywalizacją CFP – przedział bez rywalizacji GTS – przedział gwarantowanego czasu 11. 2016 Zygmunt Kubiak 78

Moduły RF MRF 24 J 40 Struktura superramki Start superramki może być generowany w granicach od 15 ms do 251 s W obszarze CAP (ang. Contention Access Period) dostęp do medium w szczelinach czasowych jest oparty na rywalizacji – mechanizm CSMA-CA (ang. Carrier Sense Multiple Access-Collision Avoidance) Koordynator PAN może wyznaczyć szczeliny czasowe dla konkretnego urządzenia (obszar CFP – ang. Contention Free Period), które wymaga dedykowanej szerokości pasma lub transmisji o małych opóźnieniach. Tak przygotowane szczeliny czasowe nazywane są GTS (ang. Guaranted Time Slot) – przedział czasu dostępu dla danego urządzenia, bez rywalizacji. 11. 2016 Zygmunt Kubiak 79

Moduły RF MRF 24 J 40 Tryb bez superramki z mechanizmem dostępu CSMA -CA 11. 2016 Zygmunt Kubiak 80

Moduły RF MRF 24 J 40 Odległości między ramkami; LIFS i SIFS parametry ustawiane przy pomocy rejestrów (0 x 21, 0 x 27, 0 x 2 E) 11. 2016 Zygmunt Kubiak 81

Moduły RF MRF 24 J 40 Odbierany pakiet 11. 2016 Zygmunt Kubiak 82

Moduły RF MRF 24 J 40 Pakiet nadawany 11. 2016 Zygmunt Kubiak 83

Moduły RF MRF 24 J 40 Podłączenie modułów MRF 24 J 40 z UNI DC F 020 (Silabs) ze sprzętową obsługą SPI 11. 2016 Zygmunt Kubiak 84

Moduły RF MRF 24 J 40 Moduły z układem MRF 24 J 40 11. 2016 Zygmunt Kubiak 85

Moduły RF 24. 11. 2011 Zygmunt Kubiak IIPP 2

Moduły RF Moduł radino CC 1101 = Arduino Micro + CC 1101 Moduł kompatybilny z Arduino (Arduino Micro/Leonardo) Szeroki zakres możliwych protokołów Pasma częstotliwości : 433 MHz, 868 MHz (915 MHz – USA) 15 portów (5 PWM, 5 wejść analogowych) 11. 2016 Zygmunt Kubiak 87

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Moduł wykorzystuje układ ATmega 32 U 4, zapewniający funkcjonalność zgodną z Arduino i interfejs USB (HID – klawiatura i myszka, wirtualny UART) Dodatkowe wejścia analogowe oraz wejścia i wyjścia cyfrowe rozszerzają możliwości modułu 11. 2016 Zygmunt Kubiak 88

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Moduł wykorzystuje układ ATmega 32 U 4, zapewniający funkcjonalność zgodną z Arduino i interfejs USB (HID – klawiatura i myszka, wirtualny UART) Dodatkowe wejścia analogowe oraz wejścia i wyjścia cyfrowe rozszerzają możliwości modułu 11. 2016 Zygmunt Kubiak 89

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Moduł 11. 2016 Zygmunt Kubiak 90

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Moduł 11. 2016 Zygmunt Kubiak 91

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Moduł 11. 2016 Zygmunt Kubiak 92

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Moduł 11. 2016 Zygmunt Kubiak 93

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Moduł 11. 2016 Zygmunt Kubiak 94

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Dostępne oprogramowanie: htp: //www. in-circuit. de/ lub htp: //www. radino. cc/ Moduł 11. 2016 Zygmunt Kubiak 95

Moduły RF Moduł radino Leonardo Stanowisko programowania i uruchomieniowe dla radino CC 1101 11. 2016 Zygmunt Kubiak 96

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Minimalna wersja USB 11. 2016 Zygmunt Kubiak 97

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Driver USB – przykładowe zgłoszenie 11. 2016 Zygmunt Kubiak 98

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Arduino – przykładowe szkice 11. 2016 Zygmunt Kubiak 99

Moduły RF Moduł radino CC 1101 Arduino – wybór modułu radino Leonardo 11. 2016 Zygmunt Kubiak 100

Moduły RF 11. 2016 Zygmunt Kubiak 101

Moduły RF Moduł radino 32 CC 1101 Połączenie mikrokontrolera STM 32 L 151 CC z układem nadawczo-odbiorczym CC 1101 Pasma 433 MHz, 868 MHz (915 MHz w USA) STM 32 L 151 CC produkt STMicroelectronics z 32 -bitowym ARM® Cortex®-M 3 CPU 256 kbyte Flash, 32 kbyte RAM, 8 kbyte EPROM ● Low Power RTC 12 bit ADC i DAC 23 wielofunkcyjne linie portów (15 PWM, 10 ADC IN, 1 DAC OUT) Interfejsy: USB, I²C, 2 x. SPI, 2 x. USART 11. 2016 Zygmunt Kubiak 102

Moduły RF Moduł radino 32 CC 1101 11. 2016 Zygmunt Kubiak 103

Moduły RF Moduł radino 32 CC 1101 11. 2016 Zygmunt Kubiak 104

Moduły RF Moduł radino 32 CC 1101 11. 2016 Zygmunt Kubiak 105

Moduły RF UKŁADY DLA SIECI LPWAN LOW POWER WIDE AREA NETWORK 11. 2016 Zygmunt Kubiak IIPP

Moduły RF 11. 2016 Zygmunt Kubiak 107

Moduły RF Obszar geograficzny Zasięg Opóźnienia transmisji Liczba stacji bazowych 11. 20 -16 Pobór mocy Szerokość pasma Koszt abonamentu radiowego Zygmunt Kubiak Koszt układu radiowego 108

Moduły RF UKŁADY SIECI LORA 11. 2016 Zygmunt Kubiak IIPP

Moduły RF Schemat blokowy układu SX 1272/3 11. 2016 Zygmunt Kubiak 110

Moduły RF Struktura pakietu Lo. Ra Preambuła – domyślna długość 12 -symboli, ale jest programowalna od 6+4 do 65535 symboli – możliwość przesłania dowolnie długich sekwencji preambuły; odbiornik podejmuje co pewien czas próbę wykrycia preambuły Nagłówek – dostępne są dwa typy (jawny i niejawny); zawiera długość ładunku w bajtach, informację o zabezpieczeniu ładunku, posiada własne CRC 11. 2016 Zygmunt Kubiak 111

Moduły RF Struktura pakietu Lo. Ra Ładunek – pole to ma zmienną długość, dane przesyłane są w sposób określony w nagłówku 11. 2016 Zygmunt Kubiak 112

Moduły RF Cechy protokołu Lo. Ra / układu SX 1272 Dla Lo. Ra stosowana jest metoda rozpraszania widma FHSS – fragmenty każdego pakietu są transmitowane w różnych kanałach zgodnie z tablicą częstotliwości, zarządzaną przez mikrokontroler po określonym czasie nadajnik i odbiornik przeskakują do następnego kanału wg predefiniowanej listy częstotliwości. Proces nadawania i odbioru rozpoczyna się w kanale 0 – nadawana jest preambuła i nagłówek Następnie licznik kanałów jest inkrementowany – czas transmisji w danym kanale (ang. Hopping. Period) jest wartością skwantowaną, jest wielokrotnością okresu symbolu 11. 2016 Zygmunt Kubiak 113

Moduły RF Metoda FHSS 11. 2016 Zygmunt Kubiak 114

Moduły RF Parametry układu SX 1272 Pasmo częstotliwości: 868 MHz Modulacje: OOK, FSK, GFSK, MSK, Lo. Ra Interfejs: SPI Czułość odbiornika: -137 d. Bm Moc wyjściowa nadajnika: do +20 d. Bm (100 m. W) Pobór prądu, nadawanie: +20 d. Bm – 125 m. A, +7 d. Bm – 18 m. A Pobór prądu, odbiór: ok. 11 m. A Szybkość transmisji: <300 kbps Zakres dynamiki RSSI: 127 d. B Roboczy zakres temperatur: -40°C do +80°C Wbudowany sensor temperatury Wbudowany wskaźnik niskiego napięcia baterii Prąd w stanie uśpienia: ≤ 1μA (typowo 0, 1μA) Napięcie zasilania: 1, 8 V do 3, 6 V Cyfrowy syntezator częstotliwości z rozdzielczością 61 Hz 11. 2016 Zygmunt Kubiak 115

Moduły RF Wyjście układu SX 1272 11. 2016 Zygmunt Kubiak 116

Moduły RF Wejście układu SX 1272 AFC – ang. Automatic Frequency Correction AGC – ang. Automatic Gain Control LNA – ang. Low-Noise Amplifilter RSSI – ang. Received Signal Strength Indicator 11. 2016 Zygmunt Kubiak 117

Moduły RF UKŁADY SIECI SIGFOX 11. 2016 Zygmunt Kubiak IIPP

Moduły RF Układ radiowy ATA 8520 D So. C z protokołem SIGFOX Pasmo częstotliwości: 868 MHz Pobór prądu, nadawanie: 32, 7 m. A Pobór prądu, odbiór: 10, 4 m. A Napięcie zasilania: 1, 9 V do 3, 6 V oraz 2, 4 V do 5, 5 V 11. 2016 Zygmunt Kubiak 119

Moduły RF Układ radiowy ATA 8520 D 11. 2016 Zygmunt Kubiak 120

Moduły RF Układ radiowy ATA 8520 D 11. 2016 Zygmunt Kubiak 121