基于PT2262的無線傳輸設計
曾 慶 廣西大學;廣西南寧市婦幼保健院
信號的編碼和解碼是無線傳輸的關鍵,本文主要設計一個基于PT2262無線收發芯片,功耗低、使用方便、價位低,適合短距離無線數傳輸的數據傳輸模塊。在無線發送端主要采用PT2262芯片編碼模塊和DF無線發送模塊實現數據的編碼與發送,而無線接收端主要采用RX3310A芯片和PT2272解碼模塊實現無線數據的接收與解碼。整個解決方案實現簡單、功耗低、成倍地,適合終端距離的無線數據傳輸。
無線數據傳輸;編碼/解碼;PT2262芯片
無線數據通信通過電磁波實現數據的傳送和傳輸,在使用無線數據通信技術傳播信息時,需要將傳輸的信息轉換為電信號,完成信息的編碼,在信息的接收端將電信道中傳輸的電信號轉換為我們所需要的信息。從如上無線數據通信流程可以看出,信號的編碼/解碼是無線數據通信的關鍵。在本文的研究中,采用PT2262進行無線數據的編碼,同時集成DF發射模塊實現編碼數據的發送;在接收端采用RX3310A無線接收芯片接收編碼后的無線數據,并采用對應的PT2272模塊進行無線解碼。
PT2262芯片和PT2272芯片是一對帶數據編碼功能的無線遙控發射和接收芯片。在PT2262芯片上集成了無線信號發射單元、編碼器和載波振蕩器,具有外圍電路簡單、成本低、功耗低和抗干擾性好等優點。

圖1 PT2262芯片引腳圖
PT2262提供(A0-A11)12位三態地址端管腳,可以提供多大531441種組合。通過設定17腳經調制后的串行輸出,可作為無線遙控發射電路。PT2262芯片所發出的編碼信號主要由數據碼、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芯片編碼時序圖

圖4 基于PT2262芯片的無線發射電路圖
如圖3所示,PT2262芯片的地址編碼有開路、1和0三種狀態;數據輸入有1和0兩種狀態;7-8號管腳和10-13號管腳由管腳狀態來決定是輸入的是地址還是待傳輸數據;Dout為數據的編碼。
PT2272芯片為與PT2262芯片對應的解碼芯片,每次PT2262發射的字碼有四組,第一組會因為收到零電平的干擾而產生誤碼,因此在實際過程中,PT2272芯片只有在連續檢測到同樣的數據碼和地址碼時,才會確認是正確信號。
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,否則會導致無線數據傳輸距離變短,甚至可能導致無法接受。
2.1 無線編碼發送模塊設計
基于PT2262芯片的無線編碼模塊電路設計如圖4所示。
如圖4所示的5路發射電路中,在接通后VDD供電,而未接通時,電路不耗電,有效的降低了無線通信電路的能耗。右側為DF發射模塊完成信號發射,所需要發射的信號由PT2262的Dout端輸入。DF發射模塊的電路設計如圖5所示。

圖5 DF發射模塊電路
DF發射模塊采用聲表諧振器SAW穩頻,工作中心頻率為315MHz。通過R1電阻進行穩壓,具有較高的穩定度。電路中的三極管可以實現是與其它電路的接口,接受PT2262芯片17管腳輸出的編碼數據,并發送出去。
2.2 無線接收解碼模塊設計
在無線接收解碼模塊采用RX3310A芯片接受無線數據。RX3310A芯片電路如圖6所示。

圖6 RX3310A無線接收芯片電路圖

表1 無線傳輸模塊實驗結果
在RX3310A無線接收芯片中集成了ASK解調電路、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,可以非常簡單的構建無線傳輸網絡,而且可以達到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。
無線傳輸模塊的實驗,采用空曠操場實驗和建筑物內實驗兩類實驗場景進行測試。測試的內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據編碼、解碼效果等內容。
如表1所示,從數據的無線發送和接收模塊來看,在沒有障礙物格擋的空曠操場內,距離750米時,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,距離50米時,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據編解碼功能來看,接收端所接收的數據都能夠成功解碼,表明了本文所設計的無線編解碼模塊設計的實用性。
編解碼是無線傳輸過程中的關鍵模塊,通過編碼之后,模擬信號轉換為數字信號,通過數字無線網絡進行傳輸。在接收端,對編碼的數字信號解碼為模擬信號,被接受者監聽和識別。在本文采用低成本的PT2262編碼芯片以及與之對應的PT2272解碼芯片,進行無線編解碼模塊的設計進行研究,實驗表明本文所設計的無線編解碼模塊能夠有效的實現無線傳輸數據的編解碼,達到了無線數據傳輸編碼和解碼的要求。
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