Paano Bumuo ng Iyong Sariling NRF24L01 + pa + lna Modyul: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang module na nakabatay sa Nrf24L01 ay napakapopular, sapagkat madaling ipatupad sa mga proyekto sa wireless na komunikasyon. Ang modyul ay maaaring matagpuan sa ilalim ng 1 $ na may naka-print na bersyon ng PCB, o monopole Antenna. Ang problema sa mga murang module na ito ay marami silang mga isyu at madaling maging sira. Pangunahin dahil ang IC ay hindi orihinal na ginawa ng Nordicsemi, ngunit dahil din sa hindi magandang kalidad ng pag-print ng mga PCB.

Sa buong artikulong ito ay ipapakita ko sa iyo kung paano bumuo ng iyong sariling module na batay sa nrf24L01, at kung paano magdagdag ng PA (Power amplifier), LNA (Mababang amplifier ng ingay) upang mapalawak ang saklaw at output na lakas.

Hakbang 1: Karaniwang Circuit ng Application

Narito ang tipikal na circuit para sa isang module na batay sa nrf24L01; ang isang ito ay karaniwang ginagamit sa mga komersyal na module na batay sa chip na ito. Naglalaman ang circuit ng ilang mga decoupling capacitor na konektado sa pagitan ng VDD at ground. Ang 16 MHZ crystal oscillator ay ginagamit at dapat matupad ang mga pagtutukoy na matatagpuan sa datasheet. Ang ANT1 at ANT2 ay nagbibigay ng output ng RF sa antena, ayon sa datasheet isang 15ohm + j88ohm load ay inirerekomenda para sa isang maximum na lakas ng output na 0dbm, isang 50ohm load impedance ang maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-aakma sa isang katugmang network, ang ANT1 at ANT2 ay mayroong DC path sa VDD_PA (higit pa tungkol dito sa paglaon). Sa wakas ang isang konektor ng SMA ay nag-uugnay sa circuit sa isang dipole antena.

Hakbang 2: Pagdaragdag ng isang Front End Module upang Taasan ang Lakas at Saklaw

Ang circuit na tinalakay sa itaas ay mayroong 4 na antas ng lakas ng paglabas: 0dBm, -6dBm, -12dBm, -18dBm. Direktang saklaw ang mga kontrol sa antas ng kuryente, syempre may iba pang mga katangiang nauugnay sa antena (impedance, Power rate, uri…) at sa kapaligiran ng paglaganap, ngunit ituon natin ang mismong module.

Upang mapalawak ang output power maaaring magamit ang isang front end module. Natagpuan ko ang RFX2401C na ito mula sa Skyworks Solutions na perpekto lamang; ito ay isang 2.4GHZ ZigBee / ISM front-end module, na may 50ohm input at output port, 25db ng maliit na signal gain at 22dBm ng puspos na output na kapangyarihan (Ang lahat ng mga katangiang ito ay nauugnay sa Transmit mode). Nag-aalok din ang Skyworks ng isang board ng pagsusuri na makakatulong sa prototype nang madali sa kanilang IC.

Ang module na ito ay may isang medyo simpleng control logic (Tingnan ang talahanayan ng lohika). Upang buhayin ang pagtanggap (RX mode), ang TXEN ay dapat na hilahin LOW at RXEN hinugot HIGAS at upang buhayin ang paghahatid (mode ng TX) Hinila ni TXEN NG TAAS ang estado ng RXEN ay hindi mahalaga. Ayon sa nrf24L01 datasheet CE pin ay dapat na hinila HATAAS tuwing ang transceiver ay kailangang pumasok sa RX mode. Gamit ang isang oscilloscope Nasukat ko ang estado ng VDD_PA pin, lumalabas na MASASAS ito tuwing ang Transceiver ay nasa mode na TX at LOW sa RX mode. Sa ganitong paraan ang TXEN ay dapat na konektado sa VDD_PA at RXEN hanggang CE

Hakbang 3: Bill ng Materyal

Naglalaman ang talahanayan na ito ng listahan ng mga komponenet na kailangan mo upang maitayo ang circuit na ito, inorder ko sila sa:

Hakbang 4: Mga Skematika

Ito ang karaniwang circuit ng aming transceiver kasama ang output ng RF na konektado sa front end module; ang isang ito ay tumatanggap ng mga utos mula sa mga pin ng VDD_PA at CE, ilang mga decoupling capacitor kung saan idinagdag. Ang output ay konektado sa isang discrete LC filter na may SMA konektor sa dulo.

Hakbang 5: Konklusyon at Mga Pagpapabuti

pagkatapos ng pagkuha ng mga gerber file nag-order ako ng 10 pcb at naghinang gamit ang isang stencil at reflow station.

Ito ay lumabas na ang paggawa ng tulad ng isang RF circuit ay nangangailangan ng pagkuha ng anumang posibleng electromagnetic interferensi sa account, lalo na kapag gumaganap ng pcb routing. Mahigpit na inirerekomenda ang isang hindi-vented na kalasag at ikonekta ang isang ito sa lupa, na makakatulong sa pagbawas ng capacitive at magnetikong pagkabit sa pagitan ng module at ng kapaligiran nito.