本發(fā)明涉及一種基于433MHz的全雙工無(wú)線通信模塊，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前存在的大多數(shù)433MHz無(wú)線通信模塊為半雙工通信發(fā)明。現(xiàn)有的大多數(shù)無(wú)線通信模塊工作原理，為同一時(shí)間內(nèi)，一個(gè)模塊只能在一固定頻點(diǎn)的信道上工作為接收方或者發(fā)送方。如圖1所示，采用該種發(fā)明的無(wú)線通信模塊，用戶將事先設(shè)置好模塊工作的信道，并保證模塊在有效通信范圍內(nèi)以確保通信鏈路的可靠性。在工作時(shí)，模塊處于常接收狀態(tài)，用戶通過(guò)串口等接口將數(shù)據(jù)發(fā)送至模塊，模塊接收到來(lái)自用戶的數(shù)據(jù)并等到用戶發(fā)送結(jié)束或達(dá)到模塊一次發(fā)送的分包界限后，切換至發(fā)送模式，將數(shù)據(jù)分成若干包，通過(guò)射頻芯片調(diào)制成電磁波，再使用天線發(fā)送出去。接收方接受到來(lái)自發(fā)送端的數(shù)據(jù)后，通過(guò)射頻芯片將電磁波解調(diào)成數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)串口等接口發(fā)送至用戶端。缺陷與不足：用戶需自行選擇信道，此方式下，無(wú)法避免來(lái)自同信道的干擾，若存在一個(gè)常干擾源(如另一組同頻率工作的模塊等)，則整個(gè)無(wú)線通信鏈路會(huì)非常不可靠、不穩(wěn)定。用戶可能還需多次調(diào)整信道以適應(yīng)無(wú)線環(huán)境。用戶需時(shí)刻注意，通信雙方無(wú)法同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，若同時(shí)發(fā)送，會(huì)造成數(shù)據(jù)全部丟失。此缺點(diǎn)大大限制了無(wú)線通信模塊的自由性和靈活性，并無(wú)法應(yīng)用在對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求較高的領(lǐng)域，如帶有反饋的控制應(yīng)用。用戶無(wú)法得知通信鏈路已建立或通信鏈路是否可靠，用戶需要手動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，此特性增加了用戶在使用無(wú)線通信模塊時(shí)的不便利性。在出現(xiàn)無(wú)法通信時(shí)，用戶需要對(duì)通信雙方及無(wú)線環(huán)境進(jìn)行排查以確定故障發(fā)生位置，增加了維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于433MHz的全雙工無(wú)線通信模塊，采用高性能微控制器作為主控，以滿足對(duì)時(shí)分雙工邏輯、跳頻邏輯、前向糾錯(cuò)算法及CRC校驗(yàn)的運(yùn)算，提高通信的實(shí)時(shí)性。模塊工作方式為時(shí)分雙工，并進(jìn)行自動(dòng)跳頻以避免來(lái)自固定信道的干擾。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)發(fā)明如下。

一種基于433MHz的全雙工無(wú)線通信模塊，該模塊將每一段時(shí)間劃分為發(fā)送周期和接收周期，模塊將根據(jù)所在的時(shí)間段自行進(jìn)行發(fā)送和接收狀態(tài)的切換。模塊在每一個(gè)發(fā)送階段的最開(kāi)始，都會(huì)發(fā)送時(shí)序同步數(shù)據(jù)包，與通信的另一方進(jìn)行時(shí)序同步，模塊接收到來(lái)自另一方的同步包后，會(huì)重新開(kāi)始計(jì)算接收段時(shí)間。即通信雙方將不停自行對(duì)準(zhǔn)時(shí)間相位，確保在一方處于發(fā)送時(shí)，另一方為接收；對(duì)于時(shí)分雙工的實(shí)現(xiàn)，根據(jù)上述核心內(nèi)容，將模塊的發(fā)送、接收切換周期縮短，切換的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。從宏觀上來(lái)看，模塊工作在全雙工狀態(tài)，用戶發(fā)送、接收數(shù)據(jù)將無(wú)需關(guān)心模塊處于何種狀態(tài)，即無(wú)需在接收時(shí)等待接收完成后再進(jìn)行發(fā)送，或在發(fā)送時(shí)無(wú)法接收數(shù)據(jù)；對(duì)于跳頻邏輯，根據(jù)核心內(nèi)容，在每次進(jìn)行同步時(shí)，加入信道數(shù)據(jù)，即雙方會(huì)進(jìn)行約定，下次同步或通信時(shí)，將處于哪一個(gè)信道。

進(jìn)一步地，上述模塊的整個(gè)通信過(guò)程為：模塊自行建立通信鏈路，若鏈路無(wú)法建立或鏈接不可靠，則告知用戶，此時(shí)通信會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失，建立通信鏈路后，告知用戶可以進(jìn)行通信。用戶發(fā)送數(shù)據(jù)至模塊，模塊在發(fā)送周期對(duì)當(dāng)前緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包、CRC編碼、前向糾錯(cuò)編碼并通過(guò)射頻芯片調(diào)制為電磁波，然后發(fā)送出去，另一方的模塊此時(shí)必定處于接收周期，接受到電磁波，解調(diào)為數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行解碼及校驗(yàn)，最后發(fā)送給用戶。用戶處于發(fā)送/接收時(shí)可同時(shí)進(jìn)行接收/發(fā)送操作，模塊將在不同周期進(jìn)行相應(yīng)的操作。

該發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明使用時(shí)分雙工邏輯，用戶可無(wú)需等待發(fā)送/接收操作完成，即可立即開(kāi)始接收/發(fā)送操作；本發(fā)明使用跳頻擴(kuò)頻邏輯，可大大增強(qiáng)通信鏈路的可靠性及穩(wěn)定性；本發(fā)明會(huì)自動(dòng)進(jìn)行同步操作，可告知用戶通信鏈路質(zhì)量及狀態(tài)，降低了用戶前期調(diào)試成本，并保證了用戶不會(huì)在無(wú)法通信時(shí)進(jìn)行通信操作以造成數(shù)據(jù)丟失。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中所使用模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中所使用模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。

實(shí)施例

本發(fā)明采用高性能微控制器作為主控，以滿足對(duì)時(shí)分雙工邏輯、跳頻邏輯、前向糾錯(cuò)算法及CRC校驗(yàn)的運(yùn)算，提高通信的實(shí)時(shí)性。模塊工作方式為時(shí)分雙工，并進(jìn)行自動(dòng)跳頻以避免來(lái)自固定信道的干擾。

本發(fā)明的核心為：模塊將每一段時(shí)間劃分為發(fā)送周期和接收周期，模塊將根據(jù)所在的時(shí)間段自行進(jìn)行發(fā)送和接收狀態(tài)的切換。模塊在每一個(gè)發(fā)送階段的最開(kāi)始，都會(huì)發(fā)送時(shí)序同步數(shù)據(jù)包，與通信的另一方進(jìn)行時(shí)序同步，模塊接收到來(lái)自另一方的同步包后，會(huì)重新開(kāi)始計(jì)算接收段時(shí)間。即通信雙方將不停自行對(duì)準(zhǔn)時(shí)間相位，確保在一方處于發(fā)送時(shí)，另一方為接收。

對(duì)于時(shí)分雙工的實(shí)現(xiàn)，根據(jù)上述核心內(nèi)容，將模塊的發(fā)送、接收切換周期縮短，切換的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。從宏觀上來(lái)看，模塊工作在全雙工狀態(tài)，用戶發(fā)送、接收數(shù)據(jù)將無(wú)需關(guān)心模塊處于何種狀態(tài)，即無(wú)需在接收時(shí)等待接收完成后再進(jìn)行發(fā)送，或在發(fā)送時(shí)無(wú)法接收數(shù)據(jù)。

對(duì)于跳頻邏輯，根據(jù)核心內(nèi)容，在每次進(jìn)行同步時(shí)，加入信道數(shù)據(jù)，即雙方會(huì)進(jìn)行約定，下次同步或通信時(shí)，將處于哪一個(gè)信道。

整個(gè)通信過(guò)程為：如圖2所示，模塊自行建立通信鏈路，若鏈路無(wú)法建立或鏈接不可靠，則告知用戶，此時(shí)通信會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失，建立通信鏈路后，告知用戶可以進(jìn)行通信。用戶發(fā)送數(shù)據(jù)至模塊，模塊在發(fā)送周期對(duì)當(dāng)前緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包、CRC編碼、前向糾錯(cuò)編碼并通過(guò)射頻芯片調(diào)制為電磁波，然后發(fā)送出去，另一方的模塊此時(shí)必定處于接收周期，接受到電磁波，解調(diào)為數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行解碼及校驗(yàn)，最后發(fā)送給用戶。用戶處于發(fā)送/接收時(shí)可同時(shí)進(jìn)行接收/發(fā)送操作，模塊將在不同周期進(jìn)行相應(yīng)的操作。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。