როგორ ავაშენოთ საკუთარი NRF24L01+pa+lna მოდული: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

Nrf24L01 დაფუძნებული მოდული იყო ძალიან პოპულარული, რადგან მისი განხორციელება ადვილია უკაბელო საკომუნიკაციო პროექტებში. მოდული შეიძლება მოიძებნოს 1 $ -ით PCB დაბეჭდილი ვერსიით, ან მონოპოლური ანტენა. ამ იაფი მოდულების პრობლემა ის არის, რომ მათ აქვთ ბევრი პრობლემა და ადვილად დეფექტური ხდება. ძირითადად იმიტომ, რომ IC თავდაპირველად არ არის დამზადებული Nordicsemi– ს მიერ, არამედ PCB– ების დაბეჭდვის ცუდი ხარისხის გამო.

ამ სტატიის განმავლობაში მე გაჩვენებთ თუ როგორ უნდა შექმნათ თქვენი საკუთარი nrf24L01 მოდული და როგორ დაამატოთ PA (სიმძლავრის გამაძლიერებელი), LNA (დაბალი ხმაურის გამაძლიერებელი) დიაპაზონისა და გამომავალი სიმძლავრის გასაგრძელებლად.

ნაბიჯი 1: ტიპიური გამოყენების სქემა

აქ არის ტიპიური სქემა nrf24L01 დაფუძნებული მოდულისთვის; ეს ჩვეულებრივ გამოიყენება კომერციულ მოდულებში ამ ჩიპის საფუძველზე. წრე შეიცავს VDD- სა და მიწას შორის დაკავშირებულ კონდენსატორებს. 16 MHZ ბროლის ოსცილატორი გამოიყენება და უნდა აკმაყოფილებდეს მონაცემთა ცხრილში მოცემულ სპეციფიკაციებს. ANT1 და ANT2 უზრუნველყოფენ ანტენის RF გამომავალ მონაცემებს, მონაცემთა ცხრილის მიხედვით 15 ოჰმ+j88 ოჰმ დატვირთვა რეკომენდებულია 0 დბმ მაქსიმალური სიმძლავრისთვის, 50 ოჰმ დატვირთვის წინაღობის მიღება შესაძლებელია შესაბამისი ქსელის დამონტაჟებით, ANT1 და ANT2– ს აქვთ DC გზა VDD_PA (ამის შესახებ მოგვიანებით). საბოლოოდ SMA კონექტორი აკავშირებს წრეს დიპოლურ ანტენაზე.

ნაბიჯი 2: წინა მოდულის დამატება ენერგიისა და დიაპაზონის გასაზრდელად

ზემოთ განხილულ წრეს აქვს 4 დონის გამომავალი სიმძლავრე: 0dBm, -6dBm, -12dBm, -18dBm. სიმძლავრის დონის კონტროლი პირდაპირ დიაპაზონშია, რა თქმა უნდა, არსებობს სხვა მახასიათებლები, რომლებიც დაკავშირებულია ანტენაზე (წინაღობა, სიმძლავრე, ტიპი …) და გამრავლების გარემოსთან, მაგრამ მოდით, ყურადღება მივაქციოთ თავად მოდულს.

გამომავალი ენერგიის გასახანგრძლივებლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას წინა მოდული. მე აღმოვაჩინე ეს RFX2401C Skyworks Solutions– ისგან უბრალოდ სრულყოფილი; ეს არის 2.4GHZ ZigBee/ISM წინა მოდული, 50 ოჰმ შეყვანის და გამომავალი პორტებით, 25 დბ მცირე სიგნალის მომატებით და 22 დბმ გაჯერებული გამომავალი სიმძლავრით (ყველა ეს მახასიათებელი დაკავშირებულია გადაცემის რეჟიმთან). Skyworks ასევე გთავაზობთ შეფასების დაფას, რომელიც ხელს უწყობს მათი IC– ს პროტოტიპს.

ამ მოდულს აქვს შედარებით მარტივი საკონტროლო ლოგიკა (იხ. ლოგიკური ცხრილი). მიღების გასააქტიურებლად (RX რეჟიმი), TXEN უნდა გაიყვანოს LOW და RXEN უნდა გაიყვანოს HIGH და გადაცემის გასააქტიურებლად (TX რეჟიმი) TXEN გამოყვანილია HIGH მდგომარეობა RXEN არ არის მნიშვნელოვანი. Nrf24L01 მონაცემების თანახმად, CE პინი უნდა გაიყვანოს მაღლა, როდესაც გადამცემი უნდა შევიდეს RX რეჟიმში. ოსცილოსკოპის გამოყენებით მე გავზომე VDD_PA პინის მდგომარეობა, გამოდის რომ ის მაღალია, როდესაც გადამცემი არის TX რეჟიმში და LOW RX რეჟიმში. ამ გზით TXEN უნდა იყოს დაკავშირებული VDD_PA– სთან და RXEN CE– თან

ნაბიჯი 3: მასალის შედგენა

ეს ცხრილი შეიცავს კომპონენტების ჩამონათვალს, რომლებიც გჭირდებათ ამ წრის ასაშენებლად, მე შევუკვეთე მათ:

ნაბიჯი 4: სქემა

ეს არის ჩვენი გადამცემის ტიპიური წრე მისი RF გამომავალი, რომელიც დაკავშირებულია წინა მოდულთან; ეს იღებს ბრძანებებს VDD_PA და CE ქინძისთავებიდან, ზოგიერთი დაშლის კონდენსატორების დამატებისას. გამომავალი უკავშირდება დისკრეტულ LC ფილტრს SMA კონექტორით ბოლოს.

ნაბიჯი 5: დასკვნა და გაუმჯობესება

გერბერის ფაილების ამოღების შემდეგ მე შევუკვეთე 10 ცალი და გავაკეთე შედუღება სტენცილისა და რეფლოუს სადგურის გამოყენებით.

გამოდის, რომ ასეთი RF მიკროსქემის დამზადება მოითხოვს ნებისმიერი შესაძლო ელექტრომაგნიტური ჩარევის გათვალისწინებას, განსაკუთრებით pcb მარშრუტიზაციისას. მკაცრად რეკომენდირებულია არასასურველი ფარი და შეაერთეთ იგი მიწასთან, რაც ხელს უწყობს მოდულსა და მის გარემოს შორის მოცულობითი და მაგნიტური შეერთების შემცირებას.