我们的433MHz无线接收器通过确保设备之间的稳固、不间断的链接,让您掌控一切,无论距离有多远,都能保持连接。
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
OOK RX Click基于Microchip的MICRF230,这是一款400MHz到450MHz的ASK/OOK接收器,具有RSSI和静噪功能。这款设备的工作原理是基于解码嵌入在无线电信号中的信息。ASK/OOK调制是一种将信息编码并组装成无线电信号的方法,可以进行无线传输和接收。一般来说,ASK是幅度键移调制的缩写,通过改变信号的幅度来实现,具体取决于要传输的数字。例如,如果传输的数字是1,传输信号的幅度将等于载波信号的幅度;如果传输的数字是2,则传输信号的幅度是载波信号幅度的两倍,依此类推。ASK调制方法不仅允许二进制通信,因为接收器可以检测到两个以上的信号幅度。然而,这种方法对噪声和干扰非常敏感。为了克服这个问题,引入了OOK调制方法。OOK调制与ASK非常相似,但它是一种二进制类型。OOK是Off-On Key的缩写,完美地描述了这种调制类型。载波信号的存在被识别为逻辑1,而没有载波信号被识别为逻辑0。这种方法比ASK调制更能抵抗噪声和干扰,并且允许实现更大的通信距离。信号解调始于通过射频输入接收并放大的RF信号。该信号还经过内部混频器、滤波器和频率合成器的进一步处理,
生成约330kHz的处理后中频(IF)信号。该信号传递到解码部分。解码器从IF中移除载波信号,并过滤剩余的基带信号。这是通过一个带有用户可选择带宽的低通滤波器完成的。带宽选择非常重要,因为它提供了特定数据速率的最佳误码率(BER)。根据传输的信息数据速率,用户可以通过移动标记为BW SEL的板载SMD跳线来选择低通滤波器的带宽。这些跳线用于将IC的SEL0和SEL1引脚设置为正确的逻辑电平,如下表所示。在尝试通信之前,应首先接收到前导脉冲。前导脉冲允许校准接收信号。从待机模式恢复时,前导码应足够长,以使接收器完全唤醒并准备好接收数据。集成的静噪功能用于限制DO(数据输出)引脚上的活动。如果DO用于生成中断,则此静噪功能特别有用,因为静噪功能将抑制除非检测到有效的通信位,否则将抑制任何活动。当SQ引脚设置为逻辑低电平时,将启用静噪功能,在没有RF输入信号时,减少DO引脚上的随机活动(噪声)。SQ引脚内部拉到逻辑高电平,因此如果该引脚漂浮,则禁用它。此引脚路由到mikroBUS™的CS引脚。如果将设备置于关机模式,则可以减少功耗。当EN引脚拉高时,
MICRF230 IC的内部逻辑被激活。EN引脚内部拉低,因此当该引脚漂浮时,设备将以关机模式启动。板载电容器确保适当的上电周期,因为它会在EN引脚被拉到逻辑高电平之前产生一个小延迟,给电源电压稳定的时间。EN引脚路由到mikroBUS™的RST引脚。OOK RX Click有一个RSSI(接收信号强度指示器)输出引脚,用于直接测量AGC(自动增益补偿)部分的电压水平。AGC是提供低通滤波的基带信号的恒定幅度的集成电路部分。此引脚上的电压水平确定AGC部分的放大。由于这个水平不能直接读取,所以RSSI引脚上存在一个反转的、缓冲的版本,可以直接用来确定信号强度,这与信号的放大成反比。RSSI输出引脚的阻抗为200Ω,路由到mikroBUS™的AN引脚。OOK RX Click可以同时使用集成PCB追踪天线或433MHz外置天线工作,外置天线可以连接到click板的板载SMA连接器,以提高范围和接收信号强度。这个click board™支持3.3V和5V操作。通过移动标记为VCC SEL的SMD跳线,可以选择操作电压,使得3.3V和5V兼容的MCU都可以与OOK RX click board一起工作。
功能概述
开发板
Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO®
Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用
连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
192
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
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
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
这个库包含 OOK RX Click 驱动程序的 API。
关键函数:
ookrx_receive_data
- 接收 OOK 通信中的数据。ookrx_read_do_pin
- 读取 od 引脚的数字输入。ookrx_read_rsi_pin
- 读取 rsi 引脚的数字输入。
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 OOK RX Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of OOK RX click board by reading and parsing
* packet messages received from the transmitter.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and enables the device and squelch mode.
*
* ## Application Task
* Waits for a data ready indication, then reads all packet data, verifies the CRC
* bytes in a packet, and displays its data as well as the RSSI value on the USB UART.
*
* @note
* The OOK TX click board is a compatible transmitter for the OOK RX click.
* Here are a few steps for troubleshooting if you are experiencing issues running
* this example:
* - Check the MCU clock configuration, use an external oscillator instead of the MCU's
* internal one for better accuracy on manchester data rate delay.
* - Measure the actual data rate on the data line and adjust the OOKRX_MAN_BIT_LEN_US
* value accordingly.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ookrx.h"
#define OOKRX_PREAMBLE 0x5AA5 /**< Packet preamble word. */
static ookrx_t ookrx; /**< OOK RX Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
static uint8_t packet_buf[ OOKRX_MAX_DATA_LEN + 5 ] = { 0 }; /**< Packet buffer. */
/**
* @brief OOK RX wait ready function.
* @details This function waits for all training bytes to arrive which indicates data ready.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #ookrx_t object definition for detailed explanation.
* @return None.
* @note None.
*/
static void ookrx_wait_ready ( ookrx_t *ctx );
/**
* @brief OOK RX read packet function.
* @details This function reads data packet and stores it in a packet_buf only if
* the OOKRX_PREAMBLE bytes are received successfully.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #ookrx_t object definition for detailed explanation.
* @return Number of data bytes stored in a packet_buf.
* @note The expected packet format is as follows (MSB first, manchester IEEE 802.3):
* TRAINING_BYTES (at least two bytes of 0xAA), PREABMLE, LEN, DATA_IN, CRC16 (calculated
* from whole packet excluding training bytes). Training bytes are excluded from packet_buf.
* This function must be called immediately after calling ookrx_wait_ready.
*/
static uint8_t ookrx_read_packet ( ookrx_t *ctx );
/**
* @brief Reflect bits.
* @details This function reflects a desired number of bits in data.
* @return Reflected data.
* @note None.
*/
static uint16_t ookrx_reflect_bits( uint16_t data_in, uint8_t len );
/**
* @brief CRC-16/MAXIM calculation for CRC16 function.
* @details This function calculates CRC16 with parameteres:
* @li @c Width 16 bit
* @li @c Polynomial 0x8005 ( x16 + x15 + x2 + x0 )
* @li @c Initialization 0x0000
* @li @c Reflect input True
* @li @c Reflect output True
* @li @c Final Xor 0xFFFF
* @li @c Example { 69, 00 } - 0xAFD1
* @param[in] data_buf : Array of bytes to calculate crc from.
* @param[in] len : Number of bytes to calculate crc from.
* @return Calculated CRC.
* @note None.
*/
static uint16_t ookrx_calculate_crc16 ( uint8_t *data_buf, uint16_t len );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
ookrx_cfg_t ookrx_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.
ookrx_cfg_setup( &ookrx_cfg );
OOKRX_MAP_MIKROBUS( ookrx_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == ookrx_init( &ookrx, &ookrx_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
ookrx_enable_squelch ( &ookrx );
ookrx_enable_device ( &ookrx );
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
static float rssi_v = 0;
static uint8_t packet_len = 0;
static uint8_t msg_cnt = 0;
static uint16_t crc = 0;
log_printf( &logger, "\r\n Waiting for data ready...\r\n" );
ookrx_wait_ready ( &ookrx );
packet_len = ookrx_read_packet ( &ookrx );
if ( packet_len )
{
ookrx_read_rssi_voltage ( &ookrx, &rssi_v );
crc = ( ( uint16_t ) packet_buf[ packet_len - 2 ] << 8 ) | packet_buf[ packet_len - 1 ];
if ( crc == ookrx_calculate_crc16 ( packet_buf, packet_len - 2 ) )
{
log_printf( &logger, " Received message: " );
for ( msg_cnt = 0; msg_cnt < packet_buf[ 2 ]; msg_cnt++ )
{
log_printf( &logger, "%c", ( uint16_t ) packet_buf[ msg_cnt + 3 ] );
}
log_printf( &logger, "\r\n RSSI: %.1f dBm\r\n", OOKRX_RSSI_V_TO_DBM ( rssi_v ) );
}
}
Delay_ms ( 100 );
}
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 ookrx_wait_ready ( ookrx_t *ctx )
{
uint16_t time_cnt = 0;
uint16_t training_high_cnt = 0;
uint16_t training_low_cnt = 0;
// Loop until at least two 0xAA bytes of training data is detected
for ( ; ; )
{
// Measure time in steps of OOKRX_MAN_BIT_LEN_US / 40 for high signal
for ( time_cnt = 0; ookrx_get_data_pin ( ctx ); time_cnt++ )
{
Delay_us ( OOKRX_MAN_BIT_LEN_US / 40 );
}
if ( time_cnt > 30 )
{
// Increment training_high_cnt if signal width is at least 75% of OOKRX_MAN_BIT_LEN_US
training_high_cnt++;
}
else
{
// Reset counters if any invalid signal is detected
training_high_cnt = 0;
training_low_cnt = 0;
}
// Measure time in steps of OOKRX_MAN_BIT_LEN_US / 40 for low signal
for ( time_cnt = 0; ( training_high_cnt > 0 ) && !ookrx_get_data_pin ( ctx ); time_cnt++ )
{
Delay_us ( OOKRX_MAN_BIT_LEN_US / 40 );
}
if ( time_cnt > 30 )
{
// Increment training_low_cnt if signal width is at least 75% of OOKRX_MAN_BIT_LEN_US
training_low_cnt++;
}
else if ( ( training_high_cnt >= 8 ) && ( training_high_cnt == ( training_low_cnt + 1 ) ) )
{
// At least two 0xAA bytes are detected ending with shorter low signal, so break the loop here.
// Waiting for 12.5% of OOKRX_MAN_BIT_LEN_US as an offset for packet reading.
Delay_us ( OOKRX_MAN_BIT_LEN_US / 8 );
break;
}
}
}
static uint8_t ookrx_read_packet ( ookrx_t *ctx )
{
uint8_t byte_cnt = 0;
uint8_t bit_cnt = 0;
// Loop until all data bytes are received or a bad PREAMBLE word is detected
for ( ; ; )
{
if ( !ookrx_get_data_pin ( ctx ) )
{
// Store data in packet_buf in manchester IEEE 802.3 format, MSB first
packet_buf[ byte_cnt ] |= ( 0x80 >> bit_cnt );
}
if ( 8 == ++bit_cnt )
{
// Reset bit counter and increment byte counter if 8 bits are received
bit_cnt = 0;
byte_cnt++;
}
if ( 2 == byte_cnt )
{
// Two bytes are received, check PREAMBLE word
if ( OOKRX_PREAMBLE != ( ( ( uint16_t ) packet_buf[ 0 ] << 8 ) | packet_buf[ 1 ] ) )
{
byte_cnt = 0;
break;
}
}
else if ( ( packet_buf[ 2 ] + 5 ) == byte_cnt )
{
// Break the loop if all packet data are received (PREAMBLE + DATA_LEN + DATA + CRC)
break;
}
// Move to the next manchester clock high state by delaying for OOKRX_MAN_BIT_LEN_US
Delay_us ( OOKRX_MAN_BIT_LEN_US );
}
return byte_cnt;
}
static uint16_t ookrx_reflect_bits( uint16_t data_in, uint8_t len )
{
uint16_t data_out = 0;
for ( uint16_t cnt = 0; cnt < len; cnt++ )
{
data_out |= ( ( data_in >> cnt ) & 1 ) << ( len - cnt - 1 );
}
return data_out;
}
static uint16_t ookrx_calculate_crc16( uint8_t *data_buf, uint16_t len )
{
uint16_t crc16 = 0x0000;
for ( uint16_t cnt = 0; cnt < len; cnt++ )
{
crc16 ^= ( ookrx_reflect_bits( data_buf[ cnt ], 8 ) << 8 );
for ( uint8_t bit_cnt = 0; bit_cnt < 8; bit_cnt++ )
{
if ( crc16 & 0x8000 )
{
crc16 = ( crc16 << 1 ) ^ 0x8005;
}
else
{
crc16 <<= 1;
}
}
}
return ookrx_reflect_bits( crc16, 16 ) ^ 0xFFFF;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END