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四款常见2.4G无线模块横向对比

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自接触无线电以来,感受颇深的就是高频的电路难以调试,需要用到很多专用的仪器,而当时无线模块产品价格都比较昂贵,利用无线传输数据很难实现,而现在,无线数据传输已经逐渐走进了日常生活的方方面面:无线鼠标、键盘,还有非接触智能卡、无线网络、无线语音和无线监控等。

无线数据模块在传输速率方面,大致可以分成低速模块与高速模块两类。

低速模块一般最高传输速率为150kbit/s以下,它们的工作频段一般在315/433/915MHz,这个频段大家是不是很熟悉呀?对了,我们常用的PT2262与PT2272无线遥控器使用的就是315MHz或者433MHz频段,在这个频段传输数据有一个优点,就是穿透能力强,距离可以相对远一些,能传输数百米。但是由于应用范围广,满大街的汽车电子锁都用这个频段,干扰能不大吗?因此数据传输的速率也不能太高。

高速模块一般是指传输速率在500kbit/s以上的无线模块,一般工作在2.4GHz频段,这个频段干扰相对比较少,但是由于频率越高,穿透能力越弱,2.4G无线模块一般工作在直线无遮挡的环境下,距离大致在几十米。

两种模块各有优缺点,互为补充,本文着重介绍一下2.4GHz频段的无线高速数传模块。相对于低速模块,它们的普及程度离我们更近,在不久的将来应用会越来越广泛。

在此,主要介绍4种高速模块,分别是nRF2401AG无线模块、CC2500无线模块、SX1280无线模块和nRF24L01无线模块,为了比较它们之间的差异,就以nRF2401AG例作一番比较。

nRF2401AG

nRF2401AG无线模块是Nordic公司的产品,工作频率范围为2.4GHz频段,125个频道。采用GFSK调制时的数据速率为高速率1Mbit/s,高于蓝牙,具有高数据吞吐量。nRF2401内置了CRC纠检错硬件电路和协议。发射功率、工作频率等所有工作参数全部通过软件设置完成。使用1.9~3.6V低电压,满足低功耗设计需要。每个芯片可以通过软件设置最多40位的地址,只有收到本机地址时才会输出数据(提供一个中断指示)。nRF2401AG系列有一个只有发送功能的模块,使用的芯片为nRF2402G,如果只需要发送,可以考虑选用该模块。

CC2500

CC2500无线模块是美国TI的产品,与nRF2401AG相比,具有OOK/ASK/2-FSK/MSK等多种调制方式,在不同的环境中可以根据需要采取相应的工作方式,提高了工作效率;CC2500的输出功率比nRF2401AG高,最高可达1dbm;支持每个数据包连接质量指示;具有单独的 64 字节 RX和 TX数据 FIFO,能依次发送或者接收更大的数据包;在芯片中集成了各种纠错评估指示电路,属于一种比较严谨的数传模块。对于一般应用,500kbit/s的速率也足够了。

SX1280

Semtech公司的SX1280射频芯片,此芯片包含多样的物理层以及多种调制方式,如LORA,FLRC,GFSK。特殊的调制和处理方式使得LORA和FLRC调制的传输距离大大增加;是一款高性能物联网无线收发器,并可以兼容蓝牙协议。我司E28系列产品均采用此型号芯片,极大加强了产品的稳定性和可靠性。

nRF24L01

nRF24L01无线模块是Nordic公司在nRF2401AG基础上的升级产品,具有130μs的快速切换和唤醒时间,与BK2411一样,特有的MultiCeiverMT硬件同时提供6个接收机的功能,另外,将nRF2401AG的1Mbit/s的速率提升至2Mbit/s,使得高质量的VoIP 成为可能;nRF24L01在低功耗方面尤为出色,特别适合采用钮扣电池供电的2.4GHz应用,整个解决方案包括链路层和MultiCeiver功能,提供了比nRF2401AG 更多的功能和更低的电源消耗,与目前的蓝牙技术相比,在提供更高速率的同时,只需更小的功耗。

结束语

2.4G模块其实远不止这几款,但是大多在工作方式、传输速率和网络构成上都大同小异,掌握一种自己熟悉的2.4G模块也许会在很多开发应用上开辟一种新的思路。
另外,最近在搜索网络时发现有人在研制无线编程器,通过两块无线模块配合对单片机进行无线编程,这其实也是一种很好的应用,有兴趣的可以试试。

成都亿佰特电子科技公司是一家专业做无线底层开发的公司,公司的无线产品主要用于其他做产品生产的公司用于二次开发,因此亿佰特的无线串口等产品功能集成丰富,并且功耗控制的非常低。亿佰特的无线产品比较丰富,有170M、230M、433M、495M、868M、915M、2.4G等频段的无线模块,蓝牙、WFI类产品也很多,无需用户开发,直接用串口或者485š就可以进行数据传输。产品的内部控制器基本都是采用进口的单片机实现,性能稳定,资源丰富,功耗也低。有兴趣的读者可以去亿佰特官网了解,有很多值得学习和借鉴。

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