本發(fā)明涉及無線通信技術領域,尤其涉及一種2.4G頻段信號發(fā)射器。
背景技術:
目前在會展中心、展覽館或者是公司內(nèi)部,通常采用電子信標,RFID信標,紅外傳感器等來實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知。這些電子產(chǎn)品由于硬件條件限制,無法與智能手機實現(xiàn)通信,所以也無法基于移動端開發(fā)軟件產(chǎn)品。而出于綠色環(huán)保、信息安全、智能感知等需求。市場上急需一種低功耗、體積小、價格低廉、能夠發(fā)射智能手機可接收信號的信標器。
現(xiàn)有技術的缺陷和不足:
成本高:市面類似的藍牙防丟器,有源RFID信標成本價格高,成品銷售價格更高;
結構復雜:市面類似產(chǎn)品電路設計復雜,按鈕眾多,硬件本身承載很多功能;
能耗高:市面類似產(chǎn)品在同樣電池供電情況下,約1年左右需更換電池;
兼容性差:市面產(chǎn)品通常僅支持1種通信協(xié)議,與主流的
智能手機、WIFI設備通信受限。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種2.4G頻段信號發(fā)射器,具有結構簡單,成本低的優(yōu)點。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,所采用的技術方案是:2.4G頻段信號發(fā)射器,其特征在于:包括信標器主芯片、信標器天線電路、信標器的按鍵電路和信標器PWR電路,信標器天線電路、信標器的按鍵電路和信標器PWR電路均與信標器主芯片相連,信標器PWR電路用于為信標器主芯片提供供電電源,信標器的按鍵電路用于啟動配置和休眠2.4G頻段信號發(fā)射器。
作為本發(fā)明的優(yōu)化方案,信標器主芯片上電后,進入廣播信息模式。
作為本發(fā)明的優(yōu)化方案,信標器主芯片為CC2541芯片。
作為本發(fā)明的優(yōu)化方案,CC2541芯片的主要工作頻率電路包括32MHz的無源晶振和27pF的匹配電容,32MHz的無源晶振的第一引腳通過27pF的匹配電容接地,32MHz的無源晶振的第三引腳通過27pF的匹配電容接地;CC2541芯片的輔助工作頻率電路包括32.768KHz的無源晶振和15pF的匹配電容,32.768KHz的無源晶振的第一引腳通過15pF的匹配電容接地,32.768KHz的無源晶振的第二引腳通過15pF的匹配電容接地。
作為本發(fā)明的優(yōu)化方案,信標器天線電路包括“π”型無源濾波電路、連接電阻R2和天線,“π”型無源濾波電路通過連接電阻R2和天線連接。
作為本發(fā)明的優(yōu)化方案,連接電阻R2的阻值為0歐。
作為本發(fā)明的優(yōu)化方案,信標器PWR電路包括濾波電路,供電電池的電壓經(jīng)濾波電路濾波后為信標器主芯片供電,濾波電路包括電感L5和電容C22,電感L5的一端與供電電池的正極連接,電感L5的另一端與電容C22的正極連接,電容C22的負極接地。
作為本發(fā)明的優(yōu)化方案,2.4G頻段信號發(fā)射器還包括DEBUG電路,所述的DEBUG電路用于為信標器主芯片提供編程調(diào)試接口。
本發(fā)明具有積極的效果:1)本發(fā)明結構簡單,無復雜的電路承載邏輯,通過信標器PWR電路,耗能遠遠低于同類產(chǎn)品,使用3年左右才需要更換電池;
2)本發(fā)明整體體積小,便于集成;
3)本發(fā)明的制造成本低廉;
4)本發(fā)明的信標器主芯片信號兼容性高,與主流的智能手機和WIFI設備均可通信。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1為本發(fā)明的電路原理圖;
圖2為信標器主芯片的主要工作頻率電路圖;
圖3為信標器主芯片的輔助工作頻率電路圖;
圖4為信標器天線電路圖;
圖5為信標器PWR電路圖;
圖6為信標器主芯片的復位電路圖;
圖7為信標器指示燈的電路圖;
圖8為信標器的按鍵電路圖。
具體實施方式
如圖1所示,本發(fā)明公開了一種2.4G頻段信號發(fā)射器,包括信標器主芯片、信標器天線電路、信標器的按鍵電路和信標器PWR電路,信標器天線電路、信標器的按鍵電路和信標器PWR電路均與信標器主芯片相連,信標器PWR電路用于為信標器主芯片提供供電電源,信標器的按鍵電路用于啟動配置和休眠2.4G頻段信號發(fā)射器。
信標器主芯片上電后,進入廣播信息模式。
2.4G頻段信號發(fā)射器包括如下幾個工作流程:
1)上電工作
2.4G頻段信號發(fā)射器上電,是指在安裝或更換供電電池時2.4G頻段信號發(fā)射器重新接電,上電后,直接進入廣播信息模式,循環(huán)發(fā)送廣播信息,2.4G頻段信號發(fā)射器正常工作。
2)關閉廣播
2.4G頻段信號發(fā)射器在正常工作時,如果需要關閉廣播并進入休眠模式,連續(xù)按下按鍵,持續(xù)3S,3S后LED指示燈閃爍2次,關閉廣播,進入休眠模式。
3)重新啟動
2.4G頻段信號發(fā)射器在休眠模式時,如果需要重新啟動,則連續(xù)按下按鍵,持續(xù)3S,3S后LED指示燈閃爍1次,進入重啟模式;重啟后,2.4G頻段信號發(fā)射器進入掃描模式,掃描配置器配置信息,持續(xù)時間為5秒,如果5秒內(nèi)掃描到配置信息,則存儲配置參數(shù),結束掃描配置,如果5秒內(nèi)未掃描到,也結束掃描配置;
掃描配置結束后,LED指示燈閃爍1次,進入廣播信息模式,循環(huán)廣播發(fā)送,也就是正常工作模式。
4)掃描配置
2.4G頻段信號發(fā)射器的工作參數(shù)如果需要進行修改,則需要進入掃描配置模式,進入此模式必須進入重新啟動模式,重新啟動后,有5秒的掃描時間,因此必須在此時間內(nèi)完成配置信息發(fā)送,配置完成后,進入正常工作模式。
信標器主芯片為CC2541芯片。
如圖2和圖3所示,CC2541芯片的主要工作頻率電路包括32MHz的無源晶振和27pF的匹配電容,32MHz的無源晶振的第一引腳通過27pF的匹配電容接地,32MHz的無源晶振的第三引腳通過27pF的匹配電容接地;CC2541芯片的輔助工作頻率電路包括32.768KHz的無源晶振和15pF的匹配電容,32.768KHz的無源晶振的第一引腳通過15pF的匹配電容接地,32.768KHz的無源晶振的第二引腳通過15pF的匹配電容接地。
信標器主芯片CC2541芯片使用了32MHz無源晶振做為主要工作頻率,配以27pF匹配電容,保證頻率精度,晶振穩(wěn)定度為10ppm;使用了32.768KHz無源晶振做為輔助工作頻率,主要在芯片睡眠模式下進行工作,主要是為了低頻率工作,這樣可以節(jié)省功耗,使用15pF匹配電容,晶振穩(wěn)定度為10ppm。
如圖4所示,信標器天線電路包括“π”型無源濾波電路、連接電阻R2和天線,“π”型無源濾波電路通過連接電阻R2和天線連接。連接電阻R2的阻值為0歐。信標器天線電路主要使用了電感和電容組成了混合濾波電路,以“π”型無源濾波電路為主,電阻R2為0歐連接電阻,用于終端阻抗匹配和功率調(diào)節(jié)。
如圖5所示,信標器PWR電路包括濾波電路,供電電池的電壓經(jīng)濾波電路濾波后為信標器主芯片供電,濾波電路包括電感L5和電容C22,電感L5的一端與供電電池的正極連接,電感L5的另一端與電容C22的正極連接,電容C22的負極接地。其中,供電電池為3V的紐扣電池,濾波電路濾除供電電池帶來的電源噪聲,信標器主芯片的供電電壓等于供電電池的電壓。
如圖6所示,信標器主芯片CC2541芯片的復位電路,由RC電路組成,由電阻R3和電容C18組成,是低電平信號有效;當VDD上電時,電壓經(jīng)電阻R3給電容C18充電,充電瞬間為低電平,充電時間由電阻R3的電阻值和電容C18的電容值計算而得,充電完成后,電路保持高電平狀態(tài),復位完成。
如圖7所示,信標器主芯片CC2541芯片還連接有指示燈D1,由CC2541芯片的11腳即P1.0控制,電阻R4為限流電阻,控制指示燈D1的電流。
如圖8所示,信標器的按鍵電路,用于電源開關,低電平信號有效;當按鍵未動作時,電源VDD經(jīng)電阻R5和電阻R9給電容C13充電,充電完成后KEY保持高電平;當按鍵按下時,KEY拉低,由電容C13濾除雜波,保證KEY低電平信號不受干擾,此時CC2541芯片檢測到低電平信號,按鍵動作完成。
2.4G頻段信號發(fā)射器還包括DEBUG電路,DEBUG電路用于為信標器主芯片提供編程調(diào)試接口。DEBUG電路為信標器主芯片的編程接口,包括DD信號、DC信號和NRST復位信號,使用CC-DEBUGER編程器可以修改程序,也可以進行實時仿真。
以上所述的具體實施例,對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。