Өөрийнхөө NRF24L01+pa+lna модулийг хэрхэн бүтээх вэ: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Nrf24L01 дээр суурилсан модуль нь маш их алдартай болсон, учир нь утасгүй холбооны төслүүдэд хэрэгжүүлэхэд хялбар байдаг. Энэхүү модулийг ПХБ -ийн хэвлэмэл хувилбар эсвэл монополь антенны хамт 1 доллараар олох боломжтой. Эдгээр хямд модулиудын гол асуудал нь олон асуудалтай, амархан гэмтэлтэй болдог. Гол нь IC -ийг анх Нордикикеми хийдэггүй, гэхдээ ПХБ -ийн хэвлэх чанар муу байдагтай холбоотой.

Энэ нийтлэлийн туршид би өөрийн nrf24L01 дээр суурилсан модулийг хэрхэн бүтээх, мөн хүрээ болон гаралтын хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд ТХГН (Цахилгаан өсгөгч), LNA (Дуу чимээ багатай өсгөгч) хэрхэн нэмэх талаар танд үзүүлэх болно.

Алхам 1: Ердийн хэрэглээний хэлхээ

Nrf24L01 дээр суурилсан модулийн ердийн хэлхээ энд байна; Үүнийг энэ чип дээр суурилсан арилжааны модулиудад ихэвчлэн ашигладаг. Уг хэлхээнд VDD ба газардуулгын хооронд холбогдсон зарим задлах конденсаторууд байдаг. 16 MHZ болор осцилляторыг ашигладаг бөгөөд өгөгдлийн хүснэгтэд заасан үзүүлэлтүүдийг хангасан байх ёстой. ANT1 ба ANT2 нь антен руу RF гаралтыг өгдөг бөгөөд мэдээллийн хүснэгтийн дагуу 15 ohm+j88ohm ачааллыг 0dbm хамгийн их гаралтын хувьд санал болгодог бөгөөд тохирох сүлжээг суурилуулах замаар 50 ом ачааллын эсэргүүцэл авах боломжтой, ANT1 ба ANT2 нь VDD_PA руу DC замтай байдаг. (энэ тухай дараа дэлгэрэнгүй ярих болно). Эцэст нь SMA холбогч нь хэлхээг дипол антентай холбодог.

Алхам 2: Эрчим хүч, хүрээг нэмэгдүүлэхийн тулд урд талын модулийг нэмж оруулаарай

Дээр дурдсан хэлхээ нь 4 түвшний гаралтын чадалтай: 0dBm, -6dBm, -12dBm, -18dBm. Цахилгаан түвшний удирдлага нь шууд антенн (эсэргүүцэл, цахилгаан хурд, төрөл …) болон тархалтын орчинтой холбоотой бусад шинж чанаруудтай байдаг, гэхдээ модульд анхаарлаа хандуулцгаая.

Гаралтын хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд урд талын модулийг ашиглаж болно. Би Skyworks Solutions -аас энэхүү RFX2401C -ийг төгс төгөлдөр гэж үзсэн. Энэ нь 2.4GHZ ZigBee/ISM урд талын модуль бөгөөд 50ohm оролт, гаралтын порт, 25dB жижиг дохионы ололт, 22dBm ханасан гаралтын чадалтай (Эдгээр бүх шинж чанар нь дамжуулах горимтой холбоотой). Skyworks нь IC -ийн загварыг хялбархан гаргахад туслах үнэлгээний самбарыг санал болгодог.

Энэ модуль нь харьцангуй энгийн хяналтын логиктой (Логик хүснэгтийг үзнэ үү). Хүлээн авах (RX горим) -ыг идэвхжүүлэхийн тулд TXEN -ийг LOW, RXEN -ийг HIGH, дамжуулалтыг идэвхжүүлэхийн тулд (TX mode) RXEN -ийн төлөвийг өндөр болгох нь чухал биш юм. Nrf24L01 мэдээллийн хүснэгтийн дагуу дамжуулагчийг RX горимд оруулах шаардлагатай бол CE зүүг өндөрт татах ёстой. Осциллограф ашиглан би VDD_PA зүүний байдлыг хэмжиж үзэхэд дамжуулагч TX горимд, RX горимд LOW байх үед өндөр байдаг. Ингэснээр TXEN -ийг VDD_PA болон RXEN -тэй CE -тэй холбох ёстой

Алхам 3: Билл материал

Энэ хүснэгтэд энэ хэлхээг бий болгоход шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалтыг оруулсан болно.

Алхам 4: Схем

Энэ бол урд талын модульд холбогдсон RF гаралттай дамжуулагчийн ердийн хэлхээ юм; энэ нь VDD_PA ба CE тээглүүрүүдээс зарим конденсаторыг салгах командыг хүлээн авдаг. Гаралт нь төгсгөлд нь SMA холбогчтой салангид LC шүүлтүүрт холбогдсон байна.

Алхам 5: Дүгнэлт ба сайжруулалт

gerber файлуудыг задалсны дараа би 10 pcb захиалж, stencil болон reflow станц ашиглан гагнуур хийсэн.

Ийм RF -ийн хэлхээг бий болгохын тулд цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоог харгалзан үзэх шаардлагатай болдог, ялангуяа pcb чиглүүлэлтийг хийхдээ. Модуль болон түүний хүрээлэн буй орчны хоорондох багтаамж ба соронзон холболтыг багасгахад тусалдаг агааржуулалтгүй бамбайг газардуулахыг зөвлөж байна.