CC1310-TC-008超小體積低功耗嵌入式433M無線數(shù)傳模塊解析

在當今物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時代，無線數(shù)傳模塊的需求日益增長。今天我們就來詳細探討一下深圳市硅傳科技有限公司的CC1310-TC-008超小體積低功耗嵌入式433M無線數(shù)傳模塊。

文件下載：CC1310-TC008.pdf

一、模塊介紹

1.1 模塊概述

CC1310屬于德州儀器（TI）CC26xx和CC13xx系列器件中的經(jīng)濟高效型超低功耗Sub 1GHz的SOC RF器件。它將集成控制器（Cortex? - M0）的RF和強大的48MHz Cortex? - M3微控制器相結(jié)合，具有極低功耗和極小體積，適用于由小型紐扣電池供電的遠距離操作以及能源采集型應(yīng)用。

CC1310-TC-008模塊提供了多個頻道的選擇，可在線修改串口速率、發(fā)射功率、射頻速率等各種參數(shù)。它能夠透明傳輸用戶數(shù)據(jù)，用戶無須編寫復雜的驅(qū)動程序。同時，小體積寬電壓運行、較遠傳輸距離，使之能夠應(yīng)用在非常廣泛的領(lǐng)域。該模塊提供標準的TTL接口，有4800/9600/19200/38400/115200bps五種速率，和三種接口校驗方式，外部接口采用透明數(shù)據(jù)傳輸方式，能適應(yīng)標準或非標準的用戶協(xié)議，所收的數(shù)據(jù)就是所發(fā)的數(shù)據(jù)，還支持傳感器模式。并且，模塊采用串口設(shè)置模塊參數(shù)，具有豐富便捷的軟件編程設(shè)置選項，支持二次開發(fā)，內(nèi)部集成了低速晶體（32.768kHz）和高速晶體（24MHz），開發(fā)資源可參考德州儀器（TI）官方資料和SDK。

1.2 模塊特點

• 多種模式：支持開發(fā)者模式、透傳模式、傳感器模式。
• 頻段與傳輸：支持433MHz頻段，穿透性強，傳輸距離遠。
• 供電與功耗：支持1.8V - 3.8V，標準供電電壓+3.3V，功耗低，發(fā)射電流僅9mA@0dBm、接收電流僅7mA，休眠電流僅2uA。
• 芯片與信道：基于CC1310芯片開發(fā)，內(nèi)置雙核ARM，多信道選擇，支持8個信道。
• 功率與速率：功率可軟件配置，最大發(fā)射功率+14dBm，射頻空中波特率可調(diào)，支持0.6Kbps - 500Kbps，串口通訊接口，串口波特率可軟件配置。
• 設(shè)計與體積：工業(yè)級標準設(shè)計，支持 - 40 - 85℃下長時間使用，超小體積，僅14x14mm，郵票孔設(shè)計，方便批量生產(chǎn)。

1.3 應(yīng)用場景

該模塊適用于無線測溫傳感器、無線測溫傳感器節(jié)點、低功耗產(chǎn)品、智能家居、智慧酒店、氣象遙感、自動化數(shù)據(jù)采集、工業(yè)遙控與遙測等領(lǐng)域。

二、模塊參數(shù)

三、模塊說明

3.1 模塊尺寸圖與引腳功能定義圖

文檔中給出了模塊尺寸圖和引腳功能定義圖，這有助于工程師在進行硬件設(shè)計時準確布局和連接。

3.2 引腳功能說明

3.3 工作模式連接圖

文檔提供了二次開發(fā)接線圖、普通透傳模塊式圖、ADC傳感器模式圖、I2C傳感器模式圖，不同的工作模式對應(yīng)不同的連接方式，工程師可以根據(jù)實際需求進行選擇。

四、測試套件

為方便廣大客戶需求，更效率的進行產(chǎn)品的快發(fā)以及快速評估無線模塊方案的可行性，用戶可在淘寶平臺購買測試套件，鏈接為https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5 - c - s.w4002 - 16985150821.17.395a54d0azOZTM&id=604098826429 。

五、電腦端上位機操作說明

5.1 上位機操作說明

• 根據(jù)當前模塊串口配置，選擇波特率、停止位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗（必須與模塊串口參數(shù)一致）。
• 在“串口選擇”的下拉列表中選擇當前設(shè)備對應(yīng)的COM口（需安裝驅(qū)動）。
• 打開串口后，即可進行AT指令的操作。
• 點擊進入AT模塊，進入AT模式。
• 進入成功顯示退出AT模式。
• 如不清楚當前模組的串口參數(shù)，可以勾選右側(cè)的“自動搜索串口波特率”，再點擊“進入AT模式”，會自動適配電腦端參數(shù)與模塊端串口參數(shù)的配置。
• 接下來可以進行其他配置項的讀寫操作。
• 用戶想要配置成功必須先進行寫操作，當寫完需要配置的參數(shù)需要軟件復位系統(tǒng)或者斷電的情況下參數(shù)才能立即生效。
• 點擊“讀取所有屬性”可以讀取模組所有已配置成功之后的當前參數(shù)值。

5.2 電力傳感器應(yīng)用操作說明

主機端數(shù)據(jù)顯示區(qū)域分為三個部分：

• 區(qū)域①：主機收到從機端數(shù)據(jù)顯示區(qū)域（注意：主機傳感器類型必須跟從機傳感器類型一致，否則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不完整情況）。
• 區(qū)域②：主機收到從機端數(shù)據(jù)經(jīng)過解析后得到的各個參數(shù)包括從機分組ID、節(jié)點ID、信號強度、傳感器數(shù)據(jù)、當前溫度。
• 區(qū)域③：配置主從機各個參數(shù)，包括傳感器類型、節(jié)點模式、數(shù)據(jù)上報周期、上電延時時 間、分組ID、節(jié)點ID、采樣檢測次數(shù)。

5.3 傳感器模式下主從機配置流程

配置為主機

1. 進入AT模式。
2. 節(jié)點模式設(shè)置為主機模式。
3. 傳感器類型選擇：主機傳感器類型根據(jù)從機所用傳感器決定，必須保持一致。
4. 上電延時：根據(jù)用戶需要設(shè)置，可設(shè)置范圍1 - 255S。
5. 分組ID：根據(jù)用戶需要設(shè)置，可設(shè)置范圍0 - 255（注意：如果主機分組ID設(shè)置為0可接收所有從機分組ID所上報的數(shù)據(jù)，不為0，則主機分組ID必須跟從機分組ID一致才可接收到從機數(shù)據(jù)，否則收不到從機數(shù)據(jù)）。
6. 節(jié)點ID：主機端設(shè)置此值無意義，可忽略。
7. 采樣檢測次數(shù)：主機端設(shè)置此值無意義，可忽略。
8. 配置完成點擊“軟件復位系統(tǒng)”或者重上電模組立即生效。

配置為從機

1. 進入AT模式。
2. 節(jié)點模式設(shè)置為從機模式。
3. 傳感器類型選擇：可選擇為ADC傳感器模式、芯片內(nèi)部測溫、預留（SHT3X）、SHT2X系列、TMP112X系列。
4. 數(shù)據(jù)上報周期：根據(jù)用戶需要設(shè)置，可設(shè)置范圍1 - 3000S（注意：設(shè)置的時間實際上有±381ms的誤差）。
5. 上電延時：根據(jù)用戶需要設(shè)置，可設(shè)置范圍1 - 255S。
6. 分組ID：根據(jù)用戶需要設(shè)置，可設(shè)置范圍0 - 255（注意：如果主機分組ID設(shè)置為0可接收所有從機分組ID所上報的數(shù)據(jù)，不為0，則主機分組ID必須跟從機分組ID一致才可接收到從機數(shù)據(jù)，否則收不到從機數(shù)據(jù)）。
7. 節(jié)點ID：根據(jù)用戶需要設(shè)置，設(shè)置范圍0 - 255。
8. 采樣檢測次數(shù)：根據(jù)用戶需要設(shè)置，設(shè)置范圍1 - 20。
9. 配置完成點擊“軟件復位系統(tǒng)”或者重上電模組立即生效。
10. 配置完成之后節(jié)點采集到的傳感器數(shù)據(jù)會按照用戶設(shè)置的上報周期自動上報數(shù)據(jù)（注意：節(jié)點數(shù)據(jù)會在主機端顯示，從機端不顯示）。

六、傳感器串口數(shù)據(jù)協(xié)議

傳感器串口數(shù)據(jù)協(xié)議包含多個字節(jié)，不同的傳感器類型對應(yīng)不同的數(shù)據(jù)解析方式。例如，“傳感器類型”設(shè)置為“ADC傳感器”時，SENSOR_VALUE(H)和SENSOR_VALUE(L)表示節(jié)點傳感器采集的AD值的高8位和低8位；設(shè)置為“芯片內(nèi)部測溫”時，SENSOR_VALUE(H)為0，SENSOR_VALUE(L)為溫度值；設(shè)置為“SHT2X系列”時，SENSOR_VALUE(H)和SENSOR_VALUE(L)分別為溫度值和濕度值放大10倍；設(shè)置為“TMP112X系列”時，SENSOR_VALUE(H)和SENSOR_VALUE(L)為溫度值高8位和低8位放大10倍。BAT_VALUE表示節(jié)點模組的供電電壓值，F(xiàn)CS為和校驗，RSSI為信號強度。

七、AT指令

AT指令建議在一般普通透傳模式下使用，使用規(guī)則需注意：通過串口發(fā)送相關(guān)的字符串去配置參數(shù)或者查詢相關(guān)信息；建議用推薦的串口工具，可在資料包中找到并安裝；AT指令使用時以”rn”為結(jié)束符。以下是部分AT指令介紹：

7.1 AT+MODE – 設(shè)置工作模式

可設(shè)置AT模式開啟或關(guān)閉，立即生效。

7.2 AT+UART – 設(shè)置串口參數(shù)

設(shè)置串口波特率、停止位、奇偶校驗，重新上電生效，支持掉電保存。

7.3 AT+TXP – 設(shè)置設(shè)備射頻發(fā)射功率

設(shè)置發(fā)射功率，立即生效，支持掉電保存。

7.4 AT+RFRATE – 設(shè)置設(shè)備射頻空中波特率

設(shè)置空中波特率，重新上電生效，支持掉電保存。

7.5 AT+CH – 設(shè)置設(shè)備射頻的工作頻道

設(shè)置工作頻道，立即生效，支持掉電保存。

7.6 AT+FACTORY – 參數(shù)恢復出廠設(shè)置

重新上電生效。

7.7 AT+RSTSTM – 軟件復位系統(tǒng)

立即生效。

7.8 AT+GETRSSI – 讀取RSSI

獲取遠端設(shè)備的RSSI，任何工作模式下都更新該參數(shù)。

7.9 AT+SNTYPE – 設(shè)置傳感器類型

設(shè)置傳感器類型，重新上電生效，支持掉電保存。

7.10 AT+NTP – 設(shè)置傳感器節(jié)點類型

設(shè)置傳感器節(jié)點類型，重新上電生效，支持掉電保存。

7.11 AT+SNPT – 設(shè)置傳感器數(shù)據(jù)上報周期

設(shè)置上報周期，立即生效，支持掉電保存。

7.12 AT+GID – 設(shè)置傳感器組ID

設(shè)置組ID，立即生效，支持掉電保存。

7.13 AT+SID – 設(shè)置傳感器節(jié)點ID

設(shè)置節(jié)點ID，立即生效，支持掉電保存。

7.14 AT+VER – 讀取固件版本

無效指令。

7.15 AT+EPW – 模組供電電壓值

無效指令。

7.16 AT+SNTO – 設(shè)置傳感器數(shù)據(jù)上電延時上報時間

設(shè)置延時時間，立即生效，支持掉電保存。

7.17 AT+WTMD – 設(shè)置射頻白化功能

設(shè)置射頻白化功能模式，重啟生效，支持掉電保存。

7.18 AT+SCPRD – 設(shè)置ADC傳感器采樣檢測個數(shù)

設(shè)置采樣次數(shù)，重啟生效，支持掉電保存，只在ADC傳感器模式下有效。

八、使用注意事項

8.1 上電延時

模組從上電到初始化完成大概有30毫秒的延時，建議上電后，外部MCU延時一定時間后再進行串口通信或者使能操作。

8.2 透傳數(shù)據(jù)分包機制

內(nèi)部自動分包長度64字節(jié)，當串口一幀數(shù)據(jù)長度大于64時，內(nèi)部會自動分包發(fā)送，內(nèi)部有10級緩存，每級64字節(jié)。

8.3 功耗設(shè)計

DIO_4腳置高電平或懸空，可以使模組進入休眠（電流功耗<2uA），此時串口不可用，傳感器模式的從機時會根據(jù)上報周期喚醒射頻發(fā)送，發(fā)送完之后會自動進入休眠。

8.4 透傳數(shù)據(jù)吞吐量

透傳數(shù)據(jù)的吞吐量與射頻的空中波特率和串口的波特率有關(guān)，不同串口波特率幀與幀之間的間隔時間不同（3毫秒 - 20毫秒），若需要提高吞吐量，需配合好空中波特率和串口波特率。

九、天線選擇

天線是通信系統(tǒng)的重要組成部分，其性能的好壞會直接影響通信質(zhì)量，模塊要求的天線阻抗為50歐姆。通用型的天線有彈簧天線、導線、SMA轉(zhuǎn)接棒狀、小吸盤等，用戶根據(jù)自身的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與應(yīng)用環(huán)境來選擇相對應(yīng)天線。為使模塊處于最優(yōu)工作狀態(tài)，公司也會為客戶提供匹配天線的服務(wù)，同時為最大程度配合模塊使用推薦使用本司提供的天線。天線使用時需要注意安裝結(jié)構(gòu)，天線安裝結(jié)構(gòu)對模塊性能有較大影響，需要更好的效果需要天線外露，最好垂直向上。當模塊安裝于機殼內(nèi)部時，可使用優(yōu)質(zhì)的天線延長線，將天線延伸至機殼外部；如遇產(chǎn)品不允許外露就需要匹配彈簧天線或者FPC天線。天線如安裝在金屬殼內(nèi)部，將導致傳輸距離極大削弱。如選購吸盤天線，引線盡可能拉直，吸盤底盤盡可能吸附在金屬物體上。

十、硬件設(shè)計

在進行硬件設(shè)計時，推薦使用直流穩(wěn)壓電源對該模塊進行供電，電源紋波系數(shù)盡量小，模塊需可靠接地。要注意電源正負極的正確連接，檢查供電電源在推薦供電電壓之間，確保電源穩(wěn)定性，在針對模塊設(shè)計供電電路時，往往推薦保留30%以上余量。模塊應(yīng)盡量遠離電源、變壓器、高頻走線等電磁干擾較大的部分。高頻數(shù)字走線、高頻模擬走線、電源走線必須避開模塊下方，若實在不得已需要經(jīng)過模塊下方，假設(shè)模塊焊接在TopLayer，在模塊接觸部分的Top Layer鋪地銅（全部鋪銅并良好接地），必須靠近模塊數(shù)字部分并走線在BottomLaver。同時，要避免在模塊周圍存在較大電磁干擾的器件和走線，若情況允許可以做適當?shù)母綦x與屏蔽。

十一、常見問題及解決辦法

11.1 傳輸距離不理想

當存在直線通信有障礙或者遮擋、溫度濕度影響、同頻干擾、地面吸收反射無線電波、天線附近有金屬物體、空中速率設(shè)置過高、室溫下電源低壓低于推薦值、使用天線與模塊匹配程度較差或天線本身品質(zhì)問題時，會導致傳輸距離不理想。解決辦法包括排除遮擋、改善環(huán)境、調(diào)整空中速率、保證電源電壓、更換匹配天線等。

11.2 模塊易損壞

要檢查供電電源在推薦供電電壓之間，確保電源穩(wěn)定性，安裝使用過程中要進行防靜電操作，控制濕度，避免在過高或過低溫度下使用。

11.3 誤碼率太高

附近有同頻信號干擾、電源不理想、延長線或饋線品質(zhì)差或太長會造成誤碼率偏高。解決辦法是遠離干擾源、修改頻率或信道、保證電源可靠性、更換優(yōu)質(zhì)延長線或饋線。

總體而言，CC1310-TC-008模塊具有低功耗、小體積、多模式等諸多優(yōu)點，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。但在使用過程中，工程師需要注意上述提到的各項問題，以確保模塊的正常運行和性能發(fā)揮。大家在實際使用中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。