基于PT2262的無線傳輸設(shè)計(jì)

曾 慶 廣西大學(xué)；廣西南寧市婦幼保健院

信號(hào)的編碼和解碼是無線傳輸?shù)年P(guān)鍵，本文主要設(shè)計(jì)一個(gè)基于PT2262無線收發(fā)芯片，功耗低、使用方便、價(jià)位低，適合短距離無線數(shù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸模塊。在無線發(fā)送端主要采用PT2262芯片編碼模塊和DF無線發(fā)送模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的編碼與發(fā)送，而無線接收端主要采用RX3310A芯片和PT2272解碼模塊實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的接收與解碼。整個(gè)解決方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、功耗低、成倍地，適合終端距離的無線數(shù)據(jù)傳輸。

無線數(shù)據(jù)傳輸；編碼/解碼；PT2262芯片

引言

無線數(shù)據(jù)通信通過電磁波實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送和傳輸，在使用無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)傳播信息時(shí)，需要將傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)換為電信號(hào)，完成信息的編碼，在信息的接收端將電信道中傳輸?shù)碾娦盘?hào)轉(zhuǎn)換為我們所需要的信息。從如上無線數(shù)據(jù)通信流程可以看出，信號(hào)的編碼/解碼是無線數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵。在本文的研究中，采用PT2262進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的編碼，同時(shí)集成DF發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)編碼數(shù)據(jù)的發(fā)送；在接收端采用RX3310A無線接收芯片接收編碼后的無線數(shù)據(jù)，并采用對(duì)應(yīng)的PT2272模塊進(jìn)行無線解碼。

1.PT2262芯片簡(jiǎn)介

PT2262芯片和PT2272芯片是一對(duì)帶數(shù)據(jù)編碼功能的無線遙控發(fā)射和接收芯片。在PT2262芯片上集成了無線信號(hào)發(fā)射單元、編碼器和載波振蕩器，具有外圍電路簡(jiǎn)單、成本低、功耗低和抗干擾性好等優(yōu)點(diǎn)。

圖1 PT2262芯片引腳圖

PT2262提供（A0-A11）12位三態(tài)地址端管腳，可以提供多大531441種組合。通過設(shè)定17腳經(jīng)調(diào)制后的串行輸出，可作為無線遙控發(fā)射電路。PT2262芯片所發(fā)出的編碼信號(hào)主要由數(shù)據(jù)碼、地址碼和同步碼所組成。PT2262芯片的引腳和PT2272芯片的引腳分別如圖1和圖2所示。

圖2 PT2272芯片引腳圖

圖3 PT2262芯片編碼時(shí)序圖

圖4 基于PT2262芯片的無線發(fā)射電路圖

如圖3所示，PT2262芯片的地址編碼有開路、1和0三種狀態(tài)；數(shù)據(jù)輸入有1和0兩種狀態(tài)；7-8號(hào)管腳和10-13號(hào)管腳由管腳狀態(tài)來決定是輸入的是地址還是待傳輸數(shù)據(jù)；Dout為數(shù)據(jù)的編碼。

PT2272芯片為與PT2262芯片對(duì)應(yīng)的解碼芯片，每次PT2262發(fā)射的字碼有四組，第一組會(huì)因?yàn)槭盏搅汶娖降母蓴_而產(chǎn)生誤碼，因此在實(shí)際過程中，PT2272芯片只有在連續(xù)檢測(cè)到同樣的數(shù)據(jù)碼和地址碼時(shí)，才會(huì)確認(rèn)是正確信號(hào)。

除了地址編碼必須要完全一樣以外，PT2262芯片和PT2272芯片的振蕩電阻必須完全匹配，否則會(huì)導(dǎo)致無線數(shù)據(jù)傳輸距離變短，甚至可能導(dǎo)致無法接受。

2.無線傳輸模塊設(shè)計(jì)

2.1 無線編碼發(fā)送模塊設(shè)計(jì)

基于PT2262芯片的無線編碼模塊電路設(shè)計(jì)如圖4所示。

如圖4所示的5路發(fā)射電路中，在接通后VDD供電，而未接通時(shí)，電路不耗電，有效的降低了無線通信電路的能耗。右側(cè)為DF發(fā)射模塊完成信號(hào)發(fā)射，所需要發(fā)射的信號(hào)由PT2262的Dout端輸入。DF發(fā)射模塊的電路設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5 DF發(fā)射模塊電路

DF發(fā)射模塊采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，工作中心頻率為315MHz。通過R1電阻進(jìn)行穩(wěn)壓，具有較高的穩(wěn)定度。電路中的三極管可以實(shí)現(xiàn)是與其它電路的接口，接受PT2262芯片17管腳輸出的編碼數(shù)據(jù)，并發(fā)送出去。

2.2 無線接收解碼模塊設(shè)計(jì)

在無線接收解碼模塊采用RX3310A芯片接受無線數(shù)據(jù)。RX3310A芯片電路如圖6所示。

圖6 RX3310A無線接收芯片電路圖

表1 無線傳輸模塊實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在RX3310A無線接收芯片中集成了ASK解調(diào)電路、中放電路、高頻放大電路、限幅器、混頻電路和中頻濾波器等電路。

采用專用的PT2262編碼芯片和PT2272解碼芯片，可以非常簡(jiǎn)單的構(gòu)建無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，而且可以達(dá)到600米左右的傳輸距離，而且成本較低，是比較理想的中短距離無線傳輸解決方案。

3.無線傳輸模塊實(shí)驗(yàn)

無線傳輸模塊的實(shí)驗(yàn)，采用空曠操場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和建筑物內(nèi)實(shí)驗(yàn)兩類實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試的內(nèi)容主要包括無線傳輸模塊的傳輸距離，和無線傳輸模塊的傳輸數(shù)據(jù)編碼、解碼效果等內(nèi)容。

如表1所示，從數(shù)據(jù)的無線發(fā)送和接收模塊來看，在沒有障礙物格擋的空曠操場(chǎng)內(nèi)，距離750米時(shí)，無線通訊的誤碼率接近15%，基本上能夠滿足語音通信的要求；在由墻壁等障礙物格擋的建筑物內(nèi)，距離50米時(shí)，無線通訊的誤碼率接近15%，基本上能夠滿足語音通信的要求。而從無線傳輸模塊的數(shù)據(jù)編解碼功能來看，接收端所接收的數(shù)據(jù)都能夠成功解碼，表明了本文所設(shè)計(jì)的無線編解碼模塊設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

4.結(jié)束語

編解碼是無線傳輸過程中的關(guān)鍵模塊，通過編碼之后，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過數(shù)字無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。在接收端，對(duì)編碼的數(shù)字信號(hào)解碼為模擬信號(hào)，被接受者監(jiān)聽和識(shí)別。在本文采用低成本的PT2262編碼芯片以及與之對(duì)應(yīng)的PT2272解碼芯片，進(jìn)行無線編解碼模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)表明本文所設(shè)計(jì)的無線編解碼模塊能夠有效的實(shí)現(xiàn)無線傳輸數(shù)據(jù)的編解碼，達(dá)到了無線數(shù)據(jù)傳輸編碼和解碼的要求。

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