Öz NRF24L01+pa+lna Modulunu Necə Qurmaq olar: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Nrf24L01 əsaslı modul çox populyar oldu, çünki simsiz rabitə layihələrində tətbiq etmək asandır. Modul PCB çap versiyası və ya monopol Anten ilə 1 dolların altında tapıla bilər. Bu ucuz modulların problemi bir çox problemlərinin olması və asanlıqla qüsurlu olmasıdır. Əsasən IC əvvəlcə Nordicsemi tərəfindən hazırlanmadığı üçün, həm də PCB -lərin keyfiyyətsiz çap keyfiyyətinə görə.

Bu məqalə ərzində sizə öz nrf24L01 əsaslı modulunuzu necə quracağınızı və aralığı və çıxış gücünü artırmaq üçün PA (Güc gücləndiricisi), LNA (Aşağı səs -küy gücləndiricisi) necə əlavə edəcəyinizi göstərəcəyəm.

Addım 1: Tipik Tətbiq Dövrəsi

Nrf24L01 əsaslı bir modul üçün tipik dövrə; bu, ümumiyyətlə bu çipə əsaslanan ticarət modullarında istifadə olunur. Dövrə, VDD ilə torpaq arasında bağlanmış bir neçə ayırıcı kondansatördən ibarətdir. 16 MHZ kristal osilatörü istifadə olunur və məlumat cədvəlində göstərilən spesifikasiyaları yerinə yetirməlidir. ANT1 və ANT2, antenə RF çıxışı təmin edir, məlumat cədvəlinə görə maksimum 0dbm çıxış gücü üçün 15ohm+j88ohm yük tövsiyə olunur, uyğun bir şəbəkə bağlayaraq 50ohm yük empedansı əldə edilə bilər, ANT1 və ANT2 -nin VDD_PA -ya DC yolu var (bu barədə daha sonra). Nəhayət, bir SMA konnektoru dövrəni bir dipol anteninə bağlayır.

Addım 2: Güc və Aralığı Artırmaq üçün Ön Uç Modulu əlavə edin

Yuxarıda müzakirə olunan dövrə 4 çıxış gücünə malikdir: 0dBm, -6dBm, -12dBm, -18dBm. Güc səviyyəsinə nəzarət birbaşa diapazonda olur, əlbəttə ki, antenlə (empedans, güc dərəcəsi, tip …) və yayılma mühitinə aid digər xüsusiyyətlər də var, amma modulun özünə diqqət edək.

Çıxış gücünü artırmaq üçün bir ön modul istifadə edilə bilər. Skyworks Solutions -dan bu RFX2401C -ni mükəmməl tapdım; 50ohm giriş və çıxış portu, 25dB kiçik siqnal mənfəəti və 22dBm doymuş çıxış gücü olan 2.4GHZ ZigBee/ISM ön uç moduludur (Bütün bu xüsusiyyətlər Göndərmə rejiminə aiddir). Skyworks, IC ilə asanlıqla prototip etməyə kömək edən bir qiymətləndirmə lövhəsi də təklif edir.

Bu modul nisbətən sadə idarəetmə məntiqinə malikdir (Məntiq cədvəlinə baxın). Alıcı (RX rejimi) aktivləşdirmək üçün TXEN LOW, RXEN isə YÜKSƏ çəkilməli və ötürməni aktivləşdirmək üçün (TX rejimi) TXEN YÜK çəkilmiş vəziyyətdə RXEN vəziyyəti vacib deyil. Nrf24L01 məlumat cədvəlinə görə, ötürücü RX rejiminə girməli olduqda CE pin yüksək çəkilməlidir. VDD_PA pin vəziyyətini ölçdüyüm bir osiloskopdan istifadə edərək məlum olur ki, ötürücü TX rejimində və RX rejimində LOW aşağıdır. Bu yolla TXEN, VDD_PA və RXEN -ə CE ilə bağlanmalıdır

Addım 3: Material Bill

Bu cədvəldə bu dövrəni qurmaq üçün lazım olan komponentlərin siyahısı var, bunları sifariş etdim:

Addım 4: sxemlər

Ön ötürücü moduluna qoşulmuş RF çıxışı ilə alıcı -vericimizin tipik dövrəsidir; bu, VDD_PA və CE sancaqlarından əmrlər alır, bəzi ayrılan kondansatörlər. Çıxış sonunda bir SMA konnektoru olan ayrı bir LC filtrinə bağlıdır.

Addım 5: Nəticə və təkmilləşdirmələr

gerber fayllarını çıxardıqdan sonra 10 pcb sifariş etdim və şablon və reflow stansiyasından istifadə edərək lehimləmə etdim.

Məlum olur ki, belə bir RF dövrəsi etmək üçün, xüsusən pcb marşrutlaşdırma zamanı hər hansı bir elektromaqnit müdaxiləsini nəzərə almaq lazımdır. Havalandırılmamış bir qalxan və onu yerə bağlamaq şiddətlə tövsiyə olunur ki, bu da modul və ətraf mühit arasında tutumlu və maqnit birləşmənin azalmasına kömək edir.