APC220 USB无线数传1000米传输距离

1 概述
2 性能描述
3 引脚定义
4 设备互联方式
5 教程

5.1 准备
5.2 模块配置
5.3 通信测试

6 疑难解答

概述
这个模块是为了做ROBOT而选择的东东。当然，如果你有更好的想法，比如用于无线防盗报警器、远程遥控、数据交换、手持终端PDA、无线耳机、数字视频、无线鼠标、无线键盘以及其他短距离高速无线应用等，他也能够完全胜任。我们做ROBOT的想法是：把大部分功能集成化，从而解放主CPU。
APC220模块是高度集成半双工微功率无线数据传输模块，其嵌入高速单片机和高性能射频芯片。创新的采用高效的循环交织纠检错编码，抗干扰和灵敏度都大大提高，最大可以纠24bits连续突发错误，达到业内的领先水平。 APC220模块提供了多个频道的选择，能够透明传输任何大小的数据，而用户无须编写复杂的设置与传输程序，并提供UART/TTL接口。同时小体积，宽电压运行，较远传输距离，丰富便捷的软件编程设置功能，使APC220模块能够应用与非常广泛的领域。了解更多 APC220 介绍。

性能描述

基本参数性能参数

电源 3.3 – 5.5V (±50mV 纹波)
发射电流 ≦35mA@10mW
接收电流 ≦30mA
休眠电流 ≦5uA
传输距离 1000米传输距离 (开阔地可视距离)
工作湿度 10%～90%（无冷凝）
工作温度 -20℃ - 70℃
尺寸 37mm x 17mm x 6.5mm

工作频率 420MHz to 450MHz (1KHz步进)
调制方式 GFSK
频率间隔 200KHz
发射功率 20mw (10级可调)
接收灵敏度 -117dBm@1200bps
空中传输速率 1200 - 19200bps
接口速率 1200 - 57600bps
接口效验方式 8E1/8N1/8O1
接口缓冲空间 512bytes

引脚定义

APC220 pinNumber17new1.jpg

标号

定义

说明

GND

VCC

3.3V-5V

电源使能端，≥1.6V或悬空使能，≤0.5V休眠

RXD

URAT输入口，TTL电平

TXD

URAT输出口，TTL电平

AUX

URAT信号，接收为低，发送为高

SET

设置参数，低有效

设备互联方式

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/498px-APC220_4.jpg" width="498" height="300" />

UART/TTL 电平

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/500px-APC220_5.jpg" width="500" height="262" />

RS485/RS232 电平

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/343px-APC220_6.jpg" width="343" height="300" />

USB/TTL 电平

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/305px-APC220_7.jpg" width="305" height="300" />

USB/USB

教程
本教程将引导您学习如何实现电脑和 Arduino 的无线通讯。在实验结束时，您可以在电脑上收到从 Arduino发送的“Hello！”。

准备

硬件
APC220 模块 x2
USB 转串口 x1
Arduino 控制板 x1
USB 线A-B for Arduino x1

软件
RF-magic 点击下载 RF-Magic.
Arduino IDE 1.0.6 点击下载 Arduino IDE
串口助手: 点击下载 Serial debugging assistant

注意：

本实验中我们的 Arduino 控制板用的是 Romeo（Leonardo）。在代码中它使用 Serial1 而不是 Serial。如果您使用其他类型的控制板，例如： Uno, Mega, Bluno 等等。请将 Serial1.println() 修改为 Serial.println()，否则您将无法下载代码。
Arduino IDE 1.6.* 由于软件问题，不能正常显示/收发数据。

模块配置

1 将天线旋紧在 APC220上，将其插在 USB转串口上，最后再查到你的电脑上。

2 下载并安装 USB转串口的驱动。前往 Silicon Labs 下载相应驱动

3 打开设备管理器，找到您的 USB转串口的串口号，这里是 COM8。

4 用管理员身份双击打开应用 APC22X_V12A.exe （即：RF-magic ) Windows XP可以直接打开。阅读：【英文】如何避免每次都需要管理员身份打开？

注意：打开软件后，软件将自动打开串口，并有提示。如果提示打开串口失败，请用管理员身份打开或者从设备管理器中将默认的串口号改为较小的串口号，如：“COM1”。

5 按照下图中红色标注里的参数配置（默认值），点击写入 Write W。

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/APC220_parameter_setting10.png" width="412" height="371" />

Configuration

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/APC220_parameter_setting20.png" width="412" height="371" />

Write and Read setting

设置

选项

默认参数

收发频率（RF frequency）

420MHz-450MHz（分辨率1KHz，精度±100Hz）

434MHz

空中速率（RF TRx Rate）

1200，2400，4800，9600，19200bps

9600bps

输出功率（RF Power）

0-9

串口速率（Series Rate）

1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600bps

9600bps

网络地址码（NET ID）

0-65535（16位）

12345

节点地址码（NODE ID）

123456789012

串口效验（Series Patity）

Disable，Odd Patity，Even Patity

Disable

6 对另外一块 APC220进行相同的配置。

通信测试

1 将一块插在电脑上，另一块插到 Arduino上（如果没有相应的接口，可以单独按照管脚说明接线）。

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/350px-APC220assemble.jpg" width="350" height="263" />

One on computer to receive “Hello”

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/350px-APC220assemble22.jpg" width="350" height="263" />

Another on computer to send “Hello”

2 上传程序。

注意：请将 Serial1修改为 Serial如果您的 Arduino控制板是 Uno, Bluno, Mega 或其他使用串口0的设备。

//The sketch is tested on: Romeo v2 (Leonardo)
void setup()
{
Serial1.begin(9600); //Set serial baud rate to 9600
}

void loop()
{
Serial1.println("Hello!"); //print out hello string
delay(1000); //1 second delay
}

3 用串口助手或 Arduino串口监视窗打开COM8，您将看到“Hello！” 每隔一秒打印在电脑的窗口上。（注意：Arduino IDE 1.6.5 不能正常显示）

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/274px-APC220checkHello1.png" width="274" height="360" />

Arduino serial monitor on COM8( IDE 1.0.6)

        <img alt="" src="http://images.ncnynl.com/arduino/2016/450px-APC220checkHello2.png" width="450" height="350" />

Serial Assistant on COM8

疑难解答

Q 1. 设备之间不能正常通讯，是什么原因？

A：
1．两端的通讯协议不一致，如：波特率，校验不一致。
2．两端的频点，空中波特率不一致。
3．不是同一系列产品。
4．电源连接不正常。
5、模块已损坏。
6．模块EN脚设置错误
7．通讯距离超过范围，或天线接触不良。

Q 2. 传输距离很近，根本没有所谓的1km？

A：
1．电压超过范围。
2．电源纹波过大。
3．天线接触不良或天线类型不对。
4．天线过与靠近金属表面或模块接地面积太小。
5．接收环境恶劣，如建筑物密集，有强干扰源。
6．有同频干扰。

Q 3. 使用注意事项：

A：
考虑到空中传输的复杂性，无线数据传输方式固有的一些特点，应考虑以下几个问题。
1）无线通信中数据的延迟
由于无线通信发射端是从终端设备接收到一定数量的数据后，或等待一定的时间没有新的数据才开始发射，无线通信发射端到无线通信接收端存在着几十到几百毫秒延迟(具体延迟是由串口速率，空中速率以及数据包的大小决定)，另外从无线通信接收端到终端设备也需要一定的时间，但同样的条件下延迟时间是固定的。
2）数据流量的控制
APC220模块虽然有512bytes大容量缓冲区，但若串口速率大于等于空中速率，则存在数据流量的问题，可能会出现数据溢出而导致的数据丢失的现象。在这种情况下，终端设备要保证串口平均速率不大于60%空中速率，如串口速率为9600bps，空中速率为4800bps，终端设备每次向串口发送100字节，那么终端设备每次向串口发送的时间约104ms，(104ms/0.6)*(9600/4800)=347ms，所以终端设备每次向串口发送100字节每次间隔不小于347ms，以上问题则不会出现。
3）差错控制
APC220模块具有较强的抗干扰能力，在编码已经包含了强大的纠检错能力。但在极端恶劣的条件下或接收地的场强已处于APC220模块接收的临界状态，难免出现接收不到或丢包的状况。此时客户可增加对系统的链路层协议的开发，如增加类似TCP/IP中滑动窗口及丢包重发等功能，可大大提高无线网络的使用可靠性和灵活性。
4）天线的选择
天线是通信系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响通信系统的指标，用户在选择天线时必须首先注重其性能。一般有两个方面，第一选择天线类型；第二选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是：所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求；选择天线电气性能的要求是：选择天线的频率带宽、增益、额定功率等电气指标是否符合系统设计要求。因此，用户在选择天线时最好向厂家联系咨询，APC220 要求的天线阻抗为50欧姆。
5）电源方面
此模块电源以外的其它管脚的工作电平应保证：同模块的电源电压一致，否则会损坏模块。

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