本實(shí)用新型屬于無線模塊電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大功率超低接收功耗無線串口裝置。

背景技術(shù)：

由于目前市場(chǎng)上的無線模塊其主控芯片和RF芯片的性能不高，穩(wěn)定性不強(qiáng)，只能實(shí)現(xiàn)小數(shù)據(jù)的傳輸，而面對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)，需要分包處理，這對(duì)數(shù)據(jù)的完整性會(huì)產(chǎn)生影響以及一定程度上加大了數(shù)據(jù)處理的難度。

現(xiàn)有模塊對(duì)電源方面的處理很差，使得電源對(duì)射頻電路的影響很高，大大降低了模塊的傳輸能力；而且不具備超低功耗、省電功能，極高的耗電量非常不利于應(yīng)用在便攜式設(shè)備或者電池供電系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有的無線模塊中存在的問題，提供一種大功率超低接收功耗無線串口裝置，其輸出功率大，高速遠(yuǎn)距，功耗低，接收靈敏度高，性能穩(wěn)定。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種大功率超低接收功耗無線串口裝置,包括主控芯片、無線RF芯片、電源管理單元、PA功率放大器、電子開關(guān)和天線模塊，所述的主控芯片通過UART口與上位機(jī)連接，上位機(jī)輸出電源連接到電源管理單元上，電源管理單元中設(shè)置有LDO線性電源模塊和DC-DC開關(guān)電源模塊，電源管理單元通過LDO線性電源模塊分別連接主控芯片和無線RF芯片，電源管理單元通過DC-DC開關(guān)電源模塊連接到PA功率放大器，主控芯片通過SPI總線與無線RF芯片連接，無線RF芯片的發(fā)射通路連接到PA功率放大器，PA功率放大器連接到電子開關(guān)上，無線RF芯片的輸出通路連接到電子開關(guān)上，電子開關(guān)連接天線線模塊，電子開關(guān)的控制通路連接到主控芯片；

所述的主控芯片采用STM8L151G4U6；

所述的無線RF芯片采用AX5043。

優(yōu)選地，所述的LDO線性電源模塊采用HT7233低壓差線性電源電路。

優(yōu)選地，所述的DC-DC開關(guān)電源模塊采用MP2161開關(guān)電源電路。

優(yōu)選地，所述的天線模塊與電子開關(guān)之間設(shè)置有ESD防靜電保護(hù)電感和隔直電容。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：

1.本實(shí)用新型的發(fā)射功率大，超低功耗，體積小，接收電流及低，平均接收電流可降低至幾十uA，不造成系統(tǒng)資源的浪費(fèi)，非常適合便攜式超低功耗設(shè)備。

2.本實(shí)用新型采用使用線性電源LDO供電控制，提供穩(wěn)定時(shí)鐘頻率、更優(yōu)質(zhì)的相位噪聲，關(guān)斷后超低的待機(jī)功耗。

3.本實(shí)用新型的模塊內(nèi)部電源芯片均帶有關(guān)斷使能控制，空閑時(shí)將其關(guān)斷省電，節(jié)約系統(tǒng)寶貴資源。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的大功率超低接收功耗無線串口裝置結(jié)構(gòu)原理框圖。

圖2是本實(shí)用新型的DC-DC開關(guān)電源模塊電路圖。

圖3是本實(shí)用新型的LDO線性電源模塊電路圖。

圖4是本實(shí)用新型的晶振處理電路圖。

圖5是本實(shí)用新型的天線信號(hào)處理電路圖。

附圖標(biāo)記：1-上位機(jī)，2-主控芯片，3-電源管理單元，4-無線RF芯片，5-PA功率放大器，6-電子開關(guān)，7-天線模塊。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1-5，一種大功率超低接收功耗無線串口裝置,包括主控芯片2、無線RF芯片4、電源管理單元3、PA功率放大器5、電子開關(guān)6和天線模塊7，所述的主控芯片2通過UART口與上位機(jī)1連接，上位機(jī)1輸出電源連接到電源管理單元3上，電源管理單元3中設(shè)置有LDO線性電源模塊和DC-DC開關(guān)電源模塊，電源管理單元3通過LDO線性電源模塊分別連接主控芯片2和無線RF芯片4，電源管理單元3通過DC-DC開關(guān)電源模塊連接到PA功率放大器5，主控芯片2通過SPI總線與無線RF芯片4連接，無線RF芯片4的發(fā)射通路連接到PA功率放大器5，PA功率放大器5連接到電子開關(guān)6上，無線RF芯片4的輸出通路連接到電子開關(guān)6上，電子開關(guān)6連接天線線模塊，電子開關(guān)6的控制通路連接到主控芯片2；

所述的主控芯片2采用STM8L151G4U6；

所述的無線RF芯片4采用AX5043。

優(yōu)選地，所述的LDO線性電源模塊采用HT7233低壓差線性電源電路。

優(yōu)選地，所述的DC-DC開關(guān)電源模塊采用MP2161開關(guān)電源電路。

優(yōu)選地，所述的天線模塊7與電子開關(guān)6之間設(shè)置有ESD防靜電保護(hù)電感和隔直電容。

本實(shí)用新型中采用高性能單片機(jī)STM8L151G4U6作為主控芯片2，無線RF芯片4采用高速無線RF芯片4AX5043，PA功率放大器5采用2SK3756搭配使用，相比其他8位MCU，其處理能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，超低功耗，工業(yè)級(jí)穩(wěn)定性強(qiáng)；輸出功率大，高速遠(yuǎn)距，功耗低，接收靈敏度高，性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。

本實(shí)用新型中把以上3種芯片集成到一個(gè)模塊里，模塊內(nèi)部做電源處理，并通過UART串口與上位機(jī)1連接，其中STM8L151G4U6芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、解密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、控制收發(fā)的功能，AX5043芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過高速全雙工同步的SPI通信總線連接，簡單高效，

PA功率放大器5將AX5043芯片輸出的小信號(hào)放大后通過天線輻射至空中，實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)交換。

模塊內(nèi)部的電源處理，芯片支持1.8V到3.6V供電，但模塊電源處使用低壓差帶關(guān)斷的線性穩(wěn)壓器和超低功率的DC-DC，最高支持5.5V電源輸入，主控制和AX5043芯片器使用HT7233低壓差線性電源(LDO)供電，PA功率放大器5采用MP2161開關(guān)電源供電，電源芯片具備關(guān)斷功能，超低待機(jī)功耗，噪聲系數(shù)好，電源濾波采用π型架構(gòu)，濾除電源紋波，使電源更純凈，紋波更小。

模塊內(nèi)有源晶振的控制引腳采用LDO線性電源供電，相比于單片機(jī)引腳控制，此方法更能使晶振為芯片提供穩(wěn)定時(shí)鐘頻率、更優(yōu)質(zhì)的相位噪聲，關(guān)斷后超低的待機(jī)功耗。

模塊的天線接口處增加了ESD防靜電保護(hù)和隔直電容，避免了模塊內(nèi)敏感電子元件受到靜電的影響，同時(shí)也減小了直流分量對(duì)模塊電路的影響。