我们的次GHz ISM RF接收器为物联网设备提供无缝的长距离通信,弥补了其他设备不足的空白。
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硬件概览
它是如何工作的?
ISM RX Click基于MAX1471,这是一款低功耗CMOS超外差接收器,用于来自Analog Devices的ASK和FSK数据,无需重新配置。它包括所有的有源元件,如低噪声放大器、图像抑制混频器、完全集成的PLL、10.7MHz中频限幅放大器接收信号强度指示器、低噪声FM解调器和3V电压调节器。MAX1471可以实现高达33kbps的数据速率,使用Manchester编码(66kbps的非返回到零),具体取决于信号功率和组件选择。正如前面提到的,此Click板™可以同时接收ASK和FSK数据。MAX1471的这一特性可以通过标记为DMOD SEL的开关实现和选择,该开关允
许在ASK和FSK数据之间进行选择。MAX1471以433.92MHz接收二进制FSK或ASK数据,根据所使用的组件进行设置。ASK调制使用载波幅度的差异来表示逻辑0和逻辑1数据,而FSK使用载波频率的差异。针对FSK和ASK模拟基带数据恢复,提供了差分峰值检测数据解调器。MAX1471包括一种间断接收模式,用于低功耗操作,通过串行接口配置。此模式还允许自我轮询,其中MAX1471可以在睡眠模式下停留长达八分钟,并唤醒系统MCU,提供额外的节能。在消耗方面,它在关断模式下的电流小于1.1µA,在接收模式下只有7mA。ISM RX Click通过标准
SPI接口与MCU通信,并具有50Ω阻抗的SMA天线连接器。此Click板™可以使用Mikroe提供的适当天线,以改善范围和接收信号强度。此Click板™仅使用来自mikroBUS™插座的5V逻辑电压。但是,MAX1471电源提供了使用通过HVIN SEL跳线选择的3V和5V逻辑电压水平的可能性。请注意,所有跳线必须放置在同一侧,否则Click板™可能会失去响应。此外,此Click板™配有一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
131072
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:
Application Output
- 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。
UART Terminal
- 通过UART终端使用USB to UART converter监控数据有关详细说明,请查看本教程。
软件支持
库描述
该库包含 ISM RX Click 驱动程序的 API。
关键功能:
ismrx_generic_write
- ISM RX数据写入函数。ismrx_master_reset
- 发送命令以重置设备。ismrx_get_data
- 获取ISM RX MISO引脚状态。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief ISMRX Click example
*
* # Description
* This application shows capability of ISM RX Click board.
* It sets default configuration, and collects and processes
* data from signal that received from ISM TX Click board.
* It can collect and process data from 2 type of the signal
* modulation( FSK and ASK ).
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization of log and communication, set's signal
* modulation(FSK/ASK), recive mode(continuous/discontinuous),
* default configuration for selected modulation, and
* reinitializes device for receiving mode.
*
* ## Application Task
* Collects samples of data from data line(MISO) when buffer
* is full converts samples to manchester encoded data,
* and checks for preamble(sync) data. If data is valid
* decodes data and converts bits to valid data and logs
* result of received decoded data.
*
* ## Additional Function
* - static void clear_buffers ( void )
* - static void wait_for_data ( void )
* - static void man_to_hex_array ( void )
*
* @author Luka Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ismrx.h"
static ismrx_t ismrx;
static log_t logger;
#define MAN_BUF_SIZE 300
#define DATA_BUF_SIZE 50
#define PREAMBLE_STRING "0101010101010101"
static uint8_t manchester_buf[ MAN_BUF_SIZE ];
static uint8_t data_buf[ DATA_BUF_SIZE ];
static uint16_t manchester_cnt = 0;
static uint16_t data_cnt = 0;
/**
* @brief Clears app buffers.
* @details This function clears application buffer and resets counters.
* @return Nothing.
*/
static void clear_buffers ( void );
/**
* @brief Waits for data start sequence.
* @details This function waits for data start sequence.
* @return Nothing.
*/
static void wait_for_data ( void );
/**
* @brief Converts manchester_buf to data_buf hex array.
* @details This function converts manchester_buf to data_buf hex array.
* @return Nothing.
*/
static void man_to_hex_array ( void );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
ismrx_cfg_t ismrx_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
ismrx_cfg_setup( &ismrx_cfg );
ISMRX_MAP_MIKROBUS( ismrx_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( SPI_MASTER_ERROR == ismrx_init( &ismrx, &ismrx_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
Delay_ms ( 1000 );
ismrx_master_reset( &ismrx );
ismrx.modulation = ISMRX_MODULATION_FSK;
ismrx.receive_mode = ISMRX_RECEIVE_MODE_RX;
if ( ismrx_default_cfg ( &ismrx ) < 0 )
{
log_error( &logger, " Default configuration error. " );
log_info( &logger, " Please, select signal modulation and/or receive mode... " );
for ( ; ; );
}
if ( ismrx_task_init( &ismrx, &ismrx_cfg ) < 0 )
{
log_error( &logger, " Application Task Error. " );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
if ( ISMRX_RECEIVE_MODE_DRX == ismrx.receive_mode )
{
ismrx_start_drx( &ismrx );
}
}
void application_task ( void )
{
uint8_t transition = 0;
clear_buffers ( );
wait_for_data ( );
Delay_50us ( );
while ( manchester_cnt < MAN_BUF_SIZE )
{
transition = ismrx_get_data ( &ismrx );
while ( transition == ismrx_get_data ( &ismrx ) );
if ( transition )
{
manchester_buf[ manchester_cnt++ ] = '1';
manchester_buf[ manchester_cnt++ ] = '0';
}
else
{
manchester_buf[ manchester_cnt++ ] = '0';
manchester_buf[ manchester_cnt++ ] = '1';
}
Delay_500us ( );
Delay_50us ( );
}
man_to_hex_array ( );
for ( uint16_t byte_cnt = 0; byte_cnt < data_cnt; byte_cnt++ )
{
log_printf( &logger, "%.2X ", ( uint16_t ) data_buf[ byte_cnt ] );
}
if ( data_cnt )
{
log_printf( &logger, "\r\n%s\r\n", &data_buf[ 2 ] );
}
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
static void clear_buffers ( void )
{
memset( manchester_buf, 0, MAN_BUF_SIZE );
manchester_cnt = 0;
memset( data_buf, 0, DATA_BUF_SIZE );
data_cnt = 0;
}
static void wait_for_data ( void )
{
uint16_t timeout_cnt = 0;
while ( timeout_cnt < 30 )
{
if ( ismrx_get_data ( &ismrx ) )
{
timeout_cnt++;
}
else
{
timeout_cnt = 0;
}
Delay_50us ( );
}
while ( ismrx_get_data ( &ismrx ) );
}
static void man_to_hex_array ( void )
{
uint16_t num_bytes_left = 0;
uint16_t byte_cnt = 0;
uint16_t bit_cnt = 0;
uint8_t * __generic_ptr cmd_start;
cmd_start = strstr( manchester_buf, PREAMBLE_STRING );
memset ( data_buf, 0, sizeof ( data_buf ) );
data_cnt = 0;
if ( cmd_start )
{
num_bytes_left = ( manchester_cnt - ( cmd_start - manchester_buf ) );
for ( byte_cnt = 0; ( ( byte_cnt < 2 ) && ( byte_cnt < DATA_BUF_SIZE ) ); byte_cnt++ )
{
for ( bit_cnt = 0; ( ( bit_cnt < 8 ) && ( num_bytes_left >= 2 ) ); bit_cnt++ )
{
if ( ( '0' == cmd_start[ byte_cnt * 16 + bit_cnt * 2 ] ) &&
( '1' == cmd_start[ byte_cnt * 16 + bit_cnt * 2 + 1 ] ) )
{
data_buf[ byte_cnt ] |= ( 1 << bit_cnt );
}
num_bytes_left -= 2;
}
data_cnt++;
}
for ( byte_cnt = 0; ( ( byte_cnt < data_buf[ 1 ] ) && ( ( byte_cnt + 2 ) < DATA_BUF_SIZE ) ); byte_cnt++ )
{
for ( bit_cnt = 0; ( ( bit_cnt < 8 ) && ( num_bytes_left >= 2 ) ); bit_cnt++ )
{
if ( ( '0' == cmd_start[ ( byte_cnt + 2 ) * 16 + bit_cnt * 2 ] ) &&
( '1' == cmd_start[ ( byte_cnt + 2 ) * 16 + bit_cnt * 2 + 1 ] ) )
{
data_buf[ byte_cnt + 2 ] |= ( 1 << bit_cnt );
}
num_bytes_left -= 2;
}
data_cnt++;
}
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:1GHz以下收发器