Manuale - RF Wireless systems for data transmission.

AUR.EL RTX-MID-868-FSK
AUR.EL RTX-MID-868-OOK
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Manuale d’uso
DESCRIZIONE
Ricetrasmettitore di dati digitali operante alla frequenza 868,3MHz con modulazione FSK (COD.650201258G) od OOK
(COD.650201259G).
Pin to pin con il modello RTX MID 3 e 5V, 434MHz, offre prestazioni in potenza di 10dBm Max e sensibilità di -110 dBm
nella modalità OOK, l’alimentazione è stabilizzata internamente e può variare tra 2,7 e 6V.
Il dispositivo è stato pensato per operare con protocolli proprietari, ciò significa che ogni bit inviato all’ingresso del
trasmettitore è direttamente trasmesso via radio.
Conforme con la norma ETSI EN 300 220-1 V2.3.1.
Disponibile su richiesta, nelle versioni con frequenze alternative all’interno della banda 860-870MHz
DIMENSIONI MECCANICHE E PIN-OUT
Pin-Out
1) RF INGRESSO/USCITA
2) GND
3) PIN NON PRESENTE
4) INGRESSO DATI DIGITALI
5) TX/RX
6) ENABLE
7) GND
8) RSSI OUT
9) USCITA DATI DIGITALI
10) +Vcc
Valori limite assoluti
Tensione d’alimentazione
Tensione ingresso digitale
Tensione uscita digitale
Tensione ingressi pin. 6,8,11,12
Temperatura di funzionamento
-0,3V +6V
-0,3V ÷ Vcc+0,6V
0V ÷ Vcc
-0,3 ÷ Vcc
-20°C ÷ +70°C
DESCRIZIONE DEI PIN DI CONNESSIONE
Pin 1
RF INGRESSO/USCITA
Pin 2
Pin 3
Pin 4
GND
Connessione al negativo di alimentazione
PIN NON PRESENTE
INGRESSO DATI DIGITALI Ingresso dati digitali trasmettitore:
Livello logico basso: trasmissione livello logico 0
Livello logico alto: trasmissione livello logico 1
(Per dettagli vedi paragrafo “Modalità trasmissione”)
TX/RX
Connettere al positivo o negativo d’alimentazione come di seguito:
0 o N.C = Ricezione (Ricevitore attivo, trasmettitore spento)
1 = Trasmissione (Ricevitore spento, trasmettitore attivo)
NOTE: Per le tempistiche di commutazione attenersi alla figura 2
Pin collegato a resistenza pull down
Pin 5
Connessione per l’antenna, impedenza 50 ohm.
Le caratteristiche tecniche possono subire variazioni senza preavviso. La AUREL S.p.A non si assume la responsabilità di danni causati dall’uso improprio del dispositivo.
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Manuale d’uso
Pin 6
ENABLE
Pin 7
Pin 8
GND
RSSI OUT
Pin 9
Pin 10
USCITA DATI DIGITALI
+Vcc
Connettere al positivo o negativo d’alimentazione come di seguito:
0 = PWDN (dispositivo spento con consumo < 1uA)
1 = Attivo (dispositivo acceso pronto a ricevere o trasmettere)
Connessione al negativo di alimentazione
Uscita analogica con andamento proporzionale al livello del segnale radio
ricevuto
Uscita dati digitali ricevitore
Connessione al positivo d’alimentazione +2,5V ÷ +6V
Caratteristiche tecniche
Alimentazione Vs
Corrente assorbita modalità power-down
Pin 6 (ENABLE) = 0
Pin 10 (+Vcc) = 1
Corrente assorbita RX = ON
Pin 10 (+Vcc) = 1
Pin 6 (ENABLE) = 1
Pin 5 (TX/RX) = 0 oNC
Corrente assorbita in modalità
“trasmissione OOK” (ing. dati con onda
quadra 50%)
Pin 10 (+Vcc) = 1
Pin 6 (ENABLE) = 1
Pin 5 (TX/RX) = 1
Corrente assorbita in modalità
“trasmissione FSK”
Pin 10 (+Vcc) = 1
Pin 6 (ENABLE) = 1
Pin 5 (TX/RX) = 1
Centro frequenza
Sensibilità RF in FSK
Sensibilità RF in OOK
Potenza RF (OOK ed FSK)
Modulazione FSK ΔF
Modulazione OOK
Prova Blocking a ± 2MHz
Prova Blocking a ± 10MHz
Reiezione alla frequenza immagine
Onda quadra in uscita
Onda quadra in ingresso
Uscita analogica RSSI (pin 8)
Impedenza uscita RSSI (pin 8)
Livello logico basso d’uscita (pin 9)
Livello logico alto d’uscita (pin 9)
Livello logico alto d’ingresso (pin 4-5-6)
Livello logico basso d’ingresso(pin 4-5-6)
Impedenza uscita (pin 9) open collector
Emissioni RF spurie in antenna
Min
Tipico
Max
Unità
2.5
3-5
6
V
1
uA
6
Annotazioni
mA
Vedi nota 1
20
mA
Vedi nota 1
27
868,29
7
0,05
0,01
0,3
868,3
-108
-109
8,5
±25
100
TBD
TBD
TBD
1
mA
868,31
-111
10
3
3
1,4
1
gnd+0,4
Vcc-0,25
Vs-0,6
Vs+0,6
0,4
4,7
-60
MHz
dBm
dBm
dBm
KHz
%
dB
dB
dB
KHz
kHz
V
Kohm
V
V
V
V
kohm
dBm
Vedi nota 1
Vedi nota 3
Vedi nota 3
Vedi nota 2
Vedi nota 4
Vedi nota 4
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Manuale d’uso
Tempo di accensione PWRDN  TX-ON
Condizioni d’uso:
(pin 5) = 1
(pin 10) = 1
(pin 6) = 0 1
Tempo di accensione PWRDN  RX-ON
Condizioni d’uso:
(pin 5) = 0
(pin 10) = 1
(pin 6) = 0 1
Tempo di commutazione TX  RX
Tempo di commutazione RX  TX
Temperatura di lavoro
Dimensioni
NOTA
NOTA
NOTA
NOTA
NOTA
10
15
ms
10
15
ms
Vedi nota 5
us
us
°C
Vedi nota 5
Vedi nota 5
500
500
-20
+70
26 x 16,4 x 3 mm
1: Versione FSK cod.650201258G. Versione OOK cod.650201259G.
2: Prova eseguita con il criterio descritto nel paragrafo 8.5 della normativa ETSI EN 300 220-1 V2.3.1
3: Prova eseguita con il criterio descritto nel paragrafo 8.4 della normativa ETSI EN 300 220-1 V2.3.1
4: Valori ottenuti con carico massimo di 100kΩ.
5: Tempo che impiega il dispositivo, a raggiungere le caratteristiche dichiarate.
Modalità di funzionamento
RTX-MID-868-FSK ed OOK possono operare in 4 differenti modalità di funzionamento:
1.
Power Down Mode
2.
Modo RF in trasmissione
3.
Modo RF in ricezione
1. Power Down Mode
Portando il Pin 6 di attivazione del modulo radio, connesso a livello logico basso, il dispositivo entra in modalità di
risparmio energetico; l’elettronica è spenta con consumo 1uA massimo.
2. RF Modo di trasmissione
Dalla condizione di power-down mode, il modulo passa nello stato di trasmissione a radiofrequenza nei 10ms successivi
all’ attivazione del pin 6 (ENABLE) e pin 5 (TX/RX) a livello logico alto.
I dati presenti sulla linea di ingresso dati (pin 4) sono trasmessi via radio in modo trasparente.
3. RF Modo di ricezione
La condizione di ricezione si ottiene portando basso il pin 5 (RX/TX) e il pin 6 (ENABLE) Alto.
La condizione è ottenuta in due modi possibili:
1) Partendo dalla condizione di power-down (pin 4-5-6 bassi), portare alto il pin 6 (ENABLE), dopo 15ms il modulo è
pronto a ricevere.
2) Per lo scambio dallo stato di trasmissione a quello di ricezione, portare basso il pin 5 (RX/TX), dopo 500us i dati
ricevuti saranno disponibili sul pin 9 (USCITA DATI DIGITALI).
NOTA: quando il modulo opera nella modalità ricezione, i dati presenti sul pin 4 (INGRESSO DATI), saranno ignorati.
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Manuale d’uso
Caratteristica uscita Pin.8 “RSSI”
Il Pin.8 RSSI, fornisce un segnale analogico con andamento della tensione proporzionale al segnale radiofrequenza
ricevuto.
Il campo di tensione generato è di 0-1,5V massimi, impedenza di uscita 1K e dinamica complessiva del segnale radio di
65 dB.
Esso è disponibile con segnali radio stabili per più di 5ms e valore aggiornato ogni 25ms.
In fig. 1, è riportato graficamente l’andamento della tensione presente sull’uscita RSSI in funzione della potenza del
segnale in ingresso.
Il diagramma è stato ottenuto sperimentalmente applicando all’ingresso RF (Pin 1) del rice-trasmettitore un generatore
RF modulato in FSK da un’onda quadra di 1 KHz con indice di modulazione di 25KHz e in OOK con indice di modulazione
99%.
Figura 1: Grafico andamento ingresso RF(dBm) verso uscita RSSI (Volts)
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Manuale d’uso
TBD
Figura 1: Grafico andamento delta sensibilità ingresso RF(dB) verso temperatura(°C)
Centro freq. Vs temp.
TBD
GRAFICI IN TEMPERATURA TBD
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Manuale d’uso
Utilizzo del dispositivo
Al fine di ottenere le prestazioni dettagliate nelle specifiche tecniche e per ottemperare alle condizioni operative che
caratterizzano la normativa, il ricevitore deve essere montato su un circuito stampato tenendo in considerazione quanto
segue:
Alimentazione:
1.
2.
3.
Il ricevitore deve essere alimentato da una sorgente a bassissima tensione di sicurezza protetta contro i cortocircuiti.
Variazioni di tensione massima ammesse: 2,5-6 V.
Disaccoppiamento, nei pressi del ricevitore, con condensatore ceramico della capacità minima di 100.000 pF e un
tantalio o elettrolitico da 10uF.
Sono preferibili circuiti regolatori di tensione lineari a basso rumore. Eventuali regolatori DC-DC o AC-DC switching
possono introdurre interferenze con il modulo radio.
Ground:
Deve circondare al meglio la zona di saldatura del ricevitore. Il circuito deve essere realizzato in doppia faccia, con
collegamenti passanti sui piani di massa ogni 15 mm circa.
Deve essere sufficientemente dimensionato nell’area di connessione d’antenna, nel caso in cui tale punto sia applicato lo
stilo radiante (consigliata un’area di circa 50 mm di raggio).
Fig.2 Lay-out consigliato per un
corretto funzionamento del dispositivo.
Le piste di collegamento si trovano sul
lato superiore, il riempimento del piano
di massa su quello inferiore e sulla
zona circostante il modulo del lato
superiore.
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Manuale d’uso
Linea 50 Ohm:
1.
2.
3.
Deve essere più corta possibile.
Larga 1,8 mm per stampati FR4 spessore 1 mm e 2,9 mm per stampati FR4 spessore 1,6 mm. Deve essere
distanziata dalla massa, sullo stesso lato, di 2 mm.
Sul lato opposto, deve essere presente una zona di circuito di massa.
Connessione d’antenna:
Può essere usata come punto di connessione diretta per lo stilo radiante. Si raccomanda di inserire una induttanza da
100 nH tra il pin 1 e massa al fine di proteggere il dispositivo dalle scariche elettrostatiche.
Può essere utilizzata per connettere il conduttore centrale di un cavo coassiale a 50 Ohm.
Assicurarsi che la calza sia saldata alla massa in un punto vicino.
Antenna
1.
2.
3.
Deve essere collegata all’ingresso RF del Ricevitore uno Stilo, lungo 8,5 cm e diametro di circa 1 mm, realizzato in
filo metallico di ottone o rame.
Il corpo dell’ antenna deve essere mantenuto il più dritto possibile e deve essere libero da altri circuiti o corpi
metallici (consigliati 5 cm di distanza minima).
Può essere utilizzata in modo orizzontale o verticale (fortemente consigliata quest’ultima modalità), purché il punto
di collegamento fra antenna ed ingresso ricevitore sia circondata da un buon piano di massa.
N.B: In alternativa all’antenna sopraccitata, è possibile utilizzare il modello stilo di produzione Aurel (vedi relativi Data
Sheet ed Application Notes).
L’utilizzo di altri modelli differenti dai suddetti, non garantiscono il superamento delle omologazioni CE.
Altra componentistica:
1.
2.
3.
4.
Mantenere il ricetrasmettitore separato dall’altra componentistica del circuito (più di 5 mm).
Mantenere particolarmente lontani e schermati eventuali microprocessori e loro circuiti di clock.
Non installare componenti attorno alla Linea a 50 Ohm per almeno una distanza di 5 mm.
Se la Connessione d’antenna è utilizzata per collegare direttamente lo stilo radiante, mantenere almeno 5 cm di
raggio di area libera. Nel caso venga utilizzata per la connessione di cavo coassiale sono sufficienti 5 mm.
Normativa di riferimento
I ricetrasmettitori AUR.EL RTX-MID-868-FSK ed AUR.EL RTX-MID-868-OOK soddisfano le normative europee
ETSI EN 300 220-2 V2.3.1 in classe 2 ed ETSI EN 301 489 in classe 2.
Il prodotto è stato verificato secondo la normativa EN 60950 ed è utilizzabile all’interno di un apposito
contenitore isolato che ne garantisca la rispondenza alla normativa suddetta.
Il ricevitore deve essere alimentato da una sorgente a bassissima tensione di sicurezza protetta contro i cortocircuiti.
L’utilizzo del modulo ricevitore è previsto all’interno di contenitori che garantiscano il superamento
della normativa EN 61000-4-3 non direttamente applicabile al modulo stesso. In particolare, è cura
dell’utilizzatore curare l’isolamento del collegamento dell’antenna esterna e dell’antenna stessa poiché l’uscita
RF del ricevitore non è in grado di sopportare direttamente le cariche elettrostatiche previste dalla normativa
sopraccitata.
Le caratteristiche tecniche possono subire variazioni senza preavviso. La AUREL S.p.A non si assume la responsabilità di danni causati dall’uso improprio del dispositivo.
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