一种大功率超低接收功耗无线串口装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种大功率超低接收功耗无线串口装置,包括主控芯片、无线RF芯片、电源管理单元、PA功率放大器、电子开关和天线模块，所述的主控芯片通过UART口与上位机连接，上位机输出电源连接到电源管理单元上，电源管理单元通过LDO线性电源模块分别连接主控芯片和无线RF芯片，电源管理单元通过DC‑DC开关电源模块连接到PA功率放大器，主控芯片通过SPI总线与无线RF芯片连接，无线RF芯片的发射通路连接到PA功率放大器，PA功率放大器连接到电子开关上，无线RF芯片的输出通路连接到电子开关上，电子开关连接天线线模块，电子开关的控制通路连接到主控芯片。本实用新型专利技术的无线串口装置，传输稳定，接收灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率超低接收功耗无线串口装置
本技术属于无线模块电路
，具体涉及一种大功率超低接收功耗无线串口装置。
技术介绍
由于目前市场上的无线模块其主控芯片和RF芯片的性能不高，稳定性不强，只能实现小数据的传输，而面对大数据时，需要分包处理，这对数据的完整性会产生影响以及一定程度上加大了数据处理的难度。现有模块对电源方面的处理很差，使得电源对射频电路的影响很高，大大降低了模块的传输能力；而且不具备超低功耗、省电功能，极高的耗电量非常不利于应用在便携式设备或者电池供电系统。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对现有的无线模块中存在的问题，提供一种大功率超低接收功耗无线串口装置，其输出功率大，高速远距，功耗低，接收灵敏度高，性能稳定。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种大功率超低接收功耗无线串口装置,包括主控芯片、无线RF芯片、电源管理单元、PA功率放大器、电子开关和天线模块，所述的主控芯片通过UART口与上位机连接，上位机输出电源连接到电源管理单元上，电源管理单元中设置有LDO线性电源模块和DC-DC开关电源模块，电源管理单元通过LDO线性电源模块分别连接主控芯片和无线RF芯片，电源管理单元通过DC-DC开关电源模块连接到PA功率放大器，主控芯片通过SPI总线与无线RF芯片连接，无线RF芯片的发射通路连接到PA功率放大器，PA功率放大器连接到电子开关上，无线RF芯片的输出通路连接到电子开关上，电子开关连接天线线模块，电子开关的控制通路连接到主控芯片；所述的主控芯片采用STM8L151G4U6；所述的无线RF芯片采用AX5043。优选地，所述的LDO线性电源模块采用HT7233低压差线性电源电路。优选地，所述的DC-DC开关电源模块采用MP2161开关电源电路。优选地，所述的天线模块与电子开关之间设置有ESD防静电保护电感和隔直电容。由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1.本技术的发射功率大，超低功耗，体积小，接收电流及低，平均接收电流可降低至几十uA，不造成系统资源的浪费，非常适合便携式超低功耗设备。2.本技术采用使用线性电源LDO供电控制，提供稳定时钟频率、更优质的相位噪声，关断后超低的待机功耗。3.本技术的模块内部电源芯片均带有关断使能控制，空闲时将其关断省电，节约系统宝贵资源。附图说明图1是本技术的大功率超低接收功耗无线串口装置结构原理框图。图2是本技术的DC-DC开关电源模块电路图。图3是本技术的LDO线性电源模块电路图。图4是本技术的晶振处理电路图。图5是本技术的天线信号处理电路图。附图标记：1-上位机，2-主控芯片，3-电源管理单元，4-无线RF芯片，5-PA功率放大器，6-电子开关，7-天线模块。具体实施方式参照图1-5，一种大功率超低接收功耗无线串口装置,包括主控芯片2、无线RF芯片4、电源管理单元3、PA功率放大器5、电子开关6和天线模块7，所述的主控芯片2通过UART口与上位机1连接，上位机1输出电源连接到电源管理单元3上，电源管理单元3中设置有LDO线性电源模块和DC-DC开关电源模块，电源管理单元3通过LDO线性电源模块分别连接主控芯片2和无线RF芯片4，电源管理单元3通过DC-DC开关电源模块连接到PA功率放大器5，主控芯片2通过SPI总线与无线RF芯片4连接，无线RF芯片4的发射通路连接到PA功率放大器5，PA功率放大器5连接到电子开关6上，无线RF芯片4的输出通路连接到电子开关6上，电子开关6连接天线线模块，电子开关6的控制通路连接到主控芯片2；所述的主控芯片2采用STM8L151G4U6；所述的无线RF芯片4采用AX5043。优选地，所述的LDO线性电源模块采用HT7233低压差线性电源电路。优选地，所述的DC-DC开关电源模块采用MP2161开关电源电路。优选地，所述的天线模块7与电子开关6之间设置有ESD防静电保护电感和隔直电容。本技术中采用高性能单片机STM8L151G4U6作为主控芯片2，无线RF芯片4采用高速无线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，其处理能力强，运行速度快，超低功耗，工业级稳定性强；输出功率大，高速远距，功耗低，接收灵敏度高，性能稳定等特点。本技术中把以上3种芯片集成到一个模块里，模块内部做电源处理，并通过UART串口与上位机1连接，其中STM8L151G4U6芯片实现数据加密、解密、存储数据、控制收发的功能，AX5043芯片进行数据传输，通过高速全双工同步的SPI通信总线连接，简单高效，PA功率放大器5将AX5043芯片输出的小信号放大后通过天线辐射至空中，实现无线数据交换。模块内部的电源处理，芯片支持1.8V到3.6V供电，但模块电源处使用低压差带关断的线性稳压器和超低功率的DC-DC，最高支持5.5V电源输入，主控制和AX5043芯片器使用HT7233低压差线性电源(LDO)供电，PA功率放大器5采用MP2161开关电源供电，电源芯片具备关断功能，超低待机功耗，噪声系数好，电源滤波采用π型架构，滤除电源纹波，使电源更纯净，纹波更小。模块内有源晶振的控制引脚采用LDO线性电源供电，相比于单片机引脚控制，此方法更能使晶振为芯片提供稳定时钟频率、更优质的相位噪声，关断后超低的待机功耗。模块的天线接口处增加了ESD防静电保护和隔直电容，避免了模块内敏感电子元件受到静电的影响，同时也减小了直流分量对模块电路的影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率超低接收功耗无线串口装置,其特征在于，包括主控芯片(2)、无线RF芯片(4)、电源管理单元(3)、PA功率放大器(5)、电子开关(6)和天线模块(7)，所述的主控芯片(2)通过UART口与上位机(1)连接，上位机(1)输出电源连接到电源管理单元(3)上，电源管理单元(3)中设置有LDO线性电源模块和DC‑DC开关电源模块，电源管理单元(3)通过LDO线性电源模块分别连接主控芯片(2)和无线RF芯片(4)，电源管理单元(3)通过DC‑DC开关电源模块连接到PA功率放大器(5)，主控芯片(2)通过SPI总线与无线RF芯片(4)连接，无线RF芯片(4)的发射通路连接到PA功率放大器(5)，PA功率放大器(5)连接到电子开关(6)上，无线RF芯片(4)的输出通路连接到电子开关(6)上，电子开关(6)连接天线模块，电子开关(6)的控制通路连接到主控芯片(2)；所述的主控芯片(2)采用STM8L151G4U6；所述的无线RF芯片(4)采用AX5043。

【技术特征摘要】
1.一种大功率超低接收功耗无线串口装置,其特征在于，包括主控芯片(2)、无线RF芯片(4)、电源管理单元(3)、PA功率放大器(5)、电子开关(6)和天线模块(7)，所述的主控芯片(2)通过UART口与上位机(1)连接，上位机(1)输出电源连接到电源管理单元(3)上，电源管理单元(3)中设置有LDO线性电源模块和DC-DC开关电源模块，电源管理单元(3)通过LDO线性电源模块分别连接主控芯片(2)和无线RF芯片(4)，电源管理单元(3)通过DC-DC开关电源模块连接到PA功率放大器(5)，主控芯片(2)通过SPI总线与无线RF芯片(4)连接，无线RF芯片(4)的发射通路连接到PA功率放大器(5)，PA功率放大器(5)连接到电...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭宇，
申请(专利权)人：成都亿佰特电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51