2.4G串口透传模块,支持AT命令,时分全双工,全部资料开源

单片机爱好者 2022-01-18 18:30

上周分享了一篇远程控制空调的文章(一次DIY远程空调控制的经历(长篇多图)),里面提到了一个USB转无线的模块,有朋友想要这个资料,于是我找了下。


资源来源于阿莫论坛,涉及多个文件,每天的下载次数只有两次,花了点时间~~


该模块共有两个版本,第一个是用LGT8F08A做的,这个型号用的人少(我也是第一次见)。后面改成了STM8S,毕竟这个用的人多。


下面是正文:


简介:

无线串口模块wirlessUART是由LGT8F08A和廉价nRF24L01模块制作的无线串口透传模块。能够支持AT命令来配置模块的参数。模块可以配置成“PTX”或者“PRX”的角色。“PTX”和“PRX”的叫法来自nRF24L01的文档,在串口数据传输上,这两种角色并没有差别,但一个PTX设备必须和一个PRX设备配对使用。


主要功能:

1. 最大稳定数据传输波特率115200

2. 可以使用AT命令配置串口的格式,包括波特率,数据长度等等

3. 可以使用AT命令配置无线通信频率,通信速率以及发射功率

4. 时分全双工设计,模块可同时收发数据

5. LED显示模块的配对状态

6. 可以安装锂电池实现自供电


双面感光板,完全Homemade,看起来还不错^_^:


做这个主要是想给树莓派使用,这样就可以无线操作Linux的串口终端。在Linux网络配置还没有完成,或者网络连接失败的时候,无法使用ssh登录linux,需要辛苦的将树莓派重新连接上电视上,再接入一个USB键盘来操作。有了无线串口,就可以悠哉的坐在沙发上,直接使用无线串口终端来配置和恢复Linux,不用跪在角落摆弄布满灰尘的视频传输线。


最初我对模块的要求是,只要能够传输命令行就OK。因为LGT8F08A的SPI接口和串口是复用的,所以只能使用软SPI的方式来连接nRF24L01无线模块。这成为了模块传输速度的主要瓶颈。但实际传输的速度比我最初想象的要快的多,经过几天的测试和调整,程序也变得稳定起来。所以,我测试了模块的连续数据传输能力。


我使用超级终端Zmodem文件发送的方式来测试数据传输。因为模块不包含USB接口,所以测试时将它们分别连接在两个USB转串口设备上,两个USB转串口设备同时连接在一个USB-HUB上。在计算机上使用超级终端打开这两个USB串口,进行文件传输操作。这样,我只需要使用1台计算机就能同时测试数据发送和接收。


测试连接图,两个黑色热缩管包裹着的是USB转串口模块:

经过测试,模块可以在115200波特率下,6到8米距离以内较为稳定的传输文件。传输的距离主要取决于nRF24L01模块的质量以及通信速率(可用AT命令来配置)。在2Mbps的无线速度下,最大直线传输距离在10米左右,如果有墙壁的阻挡,信号衰减的更快。因为选用了最便宜的nRF24L01模块,所以我对传输的距离没有怨言。如果使用带天线的nRF24L01模块,我想传输的距离会更远一些。



模块可以安装锂电池供电,因为有些设备串口部分没有将电源引出来,所以模块自供电使用起来对我比较方便。如果你不需要锂电池,可以去除原理图上标明为SELF-POWERED的部分,焊接EXTERN-POWERED部分。


如何进一步提升传输速度

传输速度的瓶颈在于软件SPI方式连接nRF24L01模块。这是因为LGT8F08A的SPI接口和UART接口是复用的。所以,换用有硬件SPI可用的AVR芯片上,相信可以进一步提升传输速度和稳定性。LGT和AVR的之间的移植也不是很困难。但AVR的价格比LGT要贵的多。


使用说明:



在上电时按住AT-MODE键不放可以进入AT命令模式,在这个模式下可以设置模块的各种参数。


红色LED为电池信号:低电量时会开始闪烁,充电时为常亮。

蓝色LED为PTX设备连接信号(PRX设备不使用):连接成功时为常量,搜索设备时为闪烁。


必须使用一个PTX设备和一个PRX设备配对使用。并且两个设备的无线频率和无线速率必须相同。

AT命令说明:

显示所有配置:AT+WHAT?

显示设备角色:AT+ROLE?

显示串口格式:AT+UART?

显示无线频率:AT+RFCH?

显示无线速率:AT+RFDR?

显示无线功率:AT+RFPW?


设置设备角色:AT+ROLE=PRX 或者 AT+ROLE=PTX

设置串口格式:AT+UART=115200,N,8,1 或者 AT+UART=9600,O,8,1 或者 AT+UART=4800,E,9,2

设置无线频率:AT+RFCH=2(频率为2400+2Mhz)或者 AT+RFCH=10(频率为2400+10Mhz)

设置无线速率:AT+RFDR=1M 或者 AT+RFDR=2M

设置无线功率:AT+RFPW=0(最小)或者 AT+RFPW=3(最大)


DIY成本计算:

LGT8F08A-SSOP24      1.85元

nRF24L01模块            4.00元

阻容插座开关LED        2.00元(大约)

感光板PCB                 2.00元(大约)

合计:9.85元


增加锂电池:

KB4540(2YL1)                 1.20元

140mAh锂电池            8.00元

合计:9.2元


配套资料获取方式,公众号后台回复关键词:015,或者 USBWireless,即可获取下载链接。


单片机爱好者 《51单片机逆向学习实战教程》一书作者,单片机爱好者,每天为单片机用户分享一篇精品电子电路方面的经验笔记或教程。
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