ماژول فرستنده گیرنده وایرلس 433MHz مدل MRF300H یک ماژول وایرلس با کارایی بالا در باند فرکانسی ISM است، که بر پایه چیپ قدرتمند MRF2300A طراحی و تولید شده است. این ماژول فرستنده گیرنده به دلیل توان خروجی +20 dBm (100 mW) و حساسیت گیرندگی بالا (تا -120 dBm)، بودجه لینک (Link Budget) عالی برابر با 140 dB را ارائه میدهد که باعث افزایش برد ارتباطی و پایداری شبکه در محیطهای پرنویز میشود.
این ماژول 433MHz انتخابی استاندارد برای ساخت انواع ماژول فرستنده و گیرنده ریموت، اتوماسیون صنعتی و سیستمهای هوشمندسازی به شمار میرود.
ویژگیها و مشخصات فنی اصلی ماژول فرستنده و گیرنده بی سیم MRF300H فرکانس 433MHz:
- تراشه مرکزی: MRF2300A
- محدوده فرکانس کاری باند 433 مگاهرتز: قابل برنامهریزی از 413 MHz تا 453 MHz (پشتیبانی از باندهای 868 و 915 مگاهرتز نیز در سختافزار وجود دارد)
- توان خروجی ارسال (Output Power): حداکثر +20 dBm (معادل 100 mW) / توان نامی +13 dBm
- حساسیت گیرنده (RX Sensitivity):
- در مدولاسیون OOK و نرخ داده 1.2 kbps: تا -120 dBm
- در مدولاسیون FSK و نرخ داده 1.2 kbps با انحراف 19.2 kHz: تا -118 dBm
- بودجه لینک (Link Budget): حداکثر 140 dB
- مدولاسیونهای مورد پشتیبانی: FSK، GFSK و OOK
- نرخ انتقال داده (Symbol Rate):
- در حالت FSK: قابل برنامهریزی از 0.1 تا 300 kbps
- در حالت OOK: قابل برنامهریزی از 0.1 تا 40 kbps
- تفکیکپذیری فرکانسی (Frequency Resolution): 24.8 Hz
- رابط ارتباطی: پروتکل SPI (دارای پایههای CSB و FCSB برای دسترسی مجزا به بخش کنترل و FIFO)
- ولتاژ تغذیه کاری: 1.8 V تا 3.6 V (ولتاژ نامی 3.3 V)
- مصرف جریان:
- جریان حالت دریافت (RX Current): 7 mA در باند 433 مگاهرتز
- جریان حالت ارسال (TX Current): 28 mA در توان +13 dBm
- جریان حالت خواب (Sleep Current): حداکثر 1 µA
- ابعاد و پکیج: پکیج SMD با ابعاد 16 × 16 × 1.8 mm
کاربردهای اصلی ماژول MRF300H:
- قرائت هوشمند کنتورها (Meter Reading): جمعآوری دادههای کنتورهای آب، برق و گاز از راه دور.
- سیستمهای امنیتی و ریموت کنترل (Automobile & Home Security): استفاده به عنوان ماژول فرستنده و گیرنده ریموت خودرو، دزدگیر و سیستمهای اعلام سرقت.
- اتوماسیون خانگی و ساختمان (Home Automation): کنترل بیسیم روشنایی، قفلها و تجهیزات خانگی.
- جمعآوری دادههای بیسیم (Wireless Data Collection): انتقال دیتای سنسورها در شبکههای صنعتی و کشاورزی.
جدول تعریف پایهها (Pinout)
این ماژول فرستنده گیرنده دارای 14 پایه در پکیج SMD است:
| شماره پایه | نام پایه | نوع | عملکرد و توضیح |
|---|---|---|---|
| 1 | ANT | AI/AO | ورودی و خروجی سیگنال رادیویی (اتصال به آنتن 433MHz) |
| 2 | 3.3V (VDD) | PI | پایه تغذیه مثبت (1.8 V تا 3.6 V) |
| 3 | GND | G | زمین مدار |
| 4 | NC | – | اتصالنیافته |
| 5 | CSB | I | پایه فعالساز تراشه SPI (Active Low) |
| 6 | SCK | I | پایه کلاک SPI |
| 7 | FCSB | I | پایه انتخاب FIFO در ارتباط SPI (Active Low) |
| 8 | SDIO | I/O | پایه ورود و خروج داده SPI |
| 9 | GPIO1 | I/O | ورودی/خروجی دیجیتال عمومی قابل برنامهریزی |
| 10 | GPIO3 | I/O | ورودی/خروجی دیجیتال عمومی قابل برنامهریزی |
| 11 | GPIO2 | I/O | ورودی/خروجی دیجیتال عمومی قابل برنامهریزی |
| 12 | NC | – | اتصالنیافته |
| 13 | NC | – | اتصالنیافته |
| 14 | GND | G | زمین مدار |
فرمولهای محاسباتی و روابط فنی ماژول فرستنده گیرنده MRF300H فرکانس 433 مگاهرتز:
برای جلوگیری از بههمریختگی فرمولها هنگام کپیبرداری در متون فارسی، معادلات زیر با فرمت متنی ساده و قابل کپی نوشته شدهاند.
۱. محاسبه بودجه لینک (Link Budget):
Link_Budget = P_TX – Sensitivity
با جایگذاری مقادیر ماژول MRF300H در توان حداکثر:
Link_Budget = 20 dBm – (-120 dBm) = 140 dB
۲. رابطه فرکانس حامل (Carrier Frequency):
F_RF = F_STEP × N_register
که در آن پله فرکانسی برابر است با:
F_STEP ≈ 24.8 Hz
۳. تخمین افت مسیر در فضای آزاد (Free Space Path Loss – FSPL):
FSPL (dB) = 20 × log10(d) + 20 × log10(f) + 32.44
در این رابطه:
- d: فاصله بر حسب کیلومتر (km)
- f: فرکانس بر حسب مگاهرتز (MHz)
- برای این ماژول: f = 433 MHz
سوالات متداول (FAQ)
۱. ولتاژ تغذیه مناسب برای این ماژول وایرلس چقدر است؟
ولتاژ کاری استاندارد این ماژول بین 1.8 V تا 3.6 V است و ولتاژ نامی پیشنهادی 3.3 V میباشد. اتصال مستقیم پایهها به میکروکنترلرهای 5 ولتی، مانند Arduino UNO، بدون استفاده از مبدل سطح منطقی (Level Shifter) ممکن است به ماژول آسیب بزند.
3.تفاوت مدل MRF300HW با مدل عادی MRF300W چیست؟
-
پایههای کنترل سوییچ RF و پکیج: مدل MRF300HW دارای ۱۶ پایه است و از دو پایه اختصاصی
RX-ANT(پایه ۳) وTX-ANT(پایه ۴) برای کنترل سختافزاری سوییچ RF داخلی آنتن بهره میبرد، در حالی که مدل MRF300W دارای ۱۴ پایه بوده و این پایهها را ندارد. -
توان ارسال و مصرف جریان: مدل MRF300HW برای ارائه توان ارسال خروجی +20\text{ dBm} (100\text{ mW}) با جریان 75\text{ mA} بهینهسازی شده است، در حالی که مدل MRF300W توان نامی +13\text{ dBm} با مصرف جریان 28\text{ mA} دارد.
۲. برد ارتباطی ماژول MRF300H چقدر است؟
برد این ماژول 433MHz به کیفیت آنتن، ارتفاع نصب و محیط بستگی دارد. با توجه به بودجه لینک 140 dB و توان خروجی 100 mW، در فضای باز و دید مستقیم (LOS) میتوان به بردهایی بین 1 تا 3 کیلومتر دست یافت.
۳. تفاوت پایههای CSB و FCSB در گذرگاه SPI چیست؟
پایه CSB برای انتخاب تراشه جهت تنظیم رجیسترها و دستورات کنترلی استفاده میشود، در حالی که پایه FCSB به طور اختصاصی برای دسترسی سریع به بافر داده FIFO جهت خواندن و نوشتن پکتها طراحی شده است.
۴. آیا این ماژول امکان کار با مدولاسیون OOK را دارد؟
بله، این ماژول فرستنده گیرنده وایرلس 433MHz علاوه بر FSK و GFSK، از مدولاسیون OOK تا نرخ داده 40 kbps پشتیبانی میکند. که آن را برای برقراری ارتباط با ریموت کنترلهای قدیمی و ساده نیز مناسب میسازد.
جهت بررسی دقیق تر و دریافت اطلاعات کاملتر میتوانید به دیتاشیت ماژول MRF300H مراجعه کنید.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.