ماژول NRF24L01+PA+LNA – فرستنده و گيرنده راديويي با برد 1 کیلومتر

ماژول NRF24L01+PA+LNA چیست؟

ماژول NRF24L01+PA+LNA یک ماژول ارتباط بی‌سیم با فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز است که برای ارتباطات کوتاه‌برد طراحی شده است. این ماژول از تکنولوژی RF (فرکانس رادیویی) برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند و می‌تواند به راحتی به میکروکنترلرها و سیستم‌های الکترونیکی دیگر متصل شود. در زیر به ویژگی‌ها و کاربردهای این ماژول می‌پردازیم:

ویژگی‌ها ماژول:

1. فرکانس عملیاتی: این ماژول در باند ۲.۴ تا ۲.۵ گیگاهرتز کار می‌کند، که در بسیاری از کشورها مجاز است و به عنوان یک باند آزاد برای ارتباطات بی‌سیم استفاده می‌شود.

2. قدرت انتقال: ماژول NRF24L01+PA+LNA دارای تقویت‌کننده قدرت (PA) و تقویت‌کننده نویز کم (LNA) است که باعث افزایش برد و کیفیت سیگنال می‌شود. این ماژول می‌تواند تا ۱۰۰۰ متر در فضای باز و بدون مانع ارتباط برقرار کند.

3. مصرف انرژی پایین: این ماژول به گونه‌ای طراحی شده است که در حالت خواب (sleep mode) مصرف انرژی بسیار پایینی دارد، که آن را برای کاربردهای باتری‌خور مناسب می‌سازد.

4. پروتکل ارتباطی: این ماژول از پروتکل SPI برای ارتباط با میکروکنترلرها استفاده می‌کند، که امکان انتقال داده‌های سریع و کارآمد را فراهم می‌آورد.

5. پشتیبانی از چندین کانال: NRF24L01 می‌تواند به طور همزمان تا ۶ نرم‌افزار مختلف را پشتیبانی کند و از تکنیک‌های مختلفی برای جلوگیری از تداخل سیگنال استفاده کند.

کاربردها ماژول:

1. مدل‌های رادیویی و کنترل از راه دور: ماژول NRF24L01+PA+LNA معمولاً در پروژه‌های رادیویی و کنترل از راه دور مانند ربات‌ها، هواپیماهای بدون سرنشین (دروون‌ها) و ماشین‌های کنترلی استفاده می‌شود.

2. سیستم‌های خانه هوشمند: این ماژول می‌تواند در سیستم‌های خانه هوشمند برای ارتباط بین دستگاه‌های مختلف مانند سنسورها، کلیدهای بی‌سیم و کنترل‌کننده‌ها به کار رود.

3. پروژه‌های اینترنت اشیا (IoT): با توجه به مصرف پایین انرژی و قابلیت برقراری ارتباط بی‌سیم، این ماژول به عنوان یک جزء اصلی در پروژه‌های IoT مورد استفاده قرار می‌گیرد.

4. سنسورهای محیطی: این ماژول می‌تواند برای انتقال داده‌های سنسورهای محیطی به یک مرکز داده یا نمایشگر به کار رود.

5. پروژه‌های آموزشی و آزمایشگاهی: به دلیل سادگی در استفاده و قیمت مناسب، این ماژول در پروژه‌های آموزشی و آزمایشگاهی نیز بسیار محبوب است.

ماژول فرستنده و گيرنده راديويي +nRF24L01 از جديدترين فرستنده و گيرنده 2.4 گيگاهرتزي شركت Nordic Semiconductor يعني چيپ +nRF24L01 استفاده ميكند. فركانس اين آي سي براي دريافت و ارسال راديويي اطلاعات باند 2.4 گيگاهرتز بوده و مشخصات بسيار جديدي دارد. اين آي سي تمامي مشخصات و مزاياي آي سي سري قبل خود يعني nRF24L01A را داراست. بعلاوه دارا بودن pipeline و بافرهاي اضافي همچنين قابليت ارسال مجدد اتوماتيك از قابليتهاي اضافه شده در اين سري از آي سي هاي RF است.

توجه: در سري پلاس « + » از اين آي سي ها يعني +nRF24L01 شركت Nordic مشخصاتي مانند برد، حساسيت و نرخ تبادل اطلاعات را نسبت به محصول سري قبل يعني nRF24L01 ارتقاء یافته است. با اين حال دستورات كنترلي يا كامندهاي اين سري با سري قبل يكي بوده و تغييري نداشته است.

مشخصات فنی ماژول NRF24L01+PA+LNA – فرستنده و گيرنده راديويي با برد 1 کیلومتر

• چیپست: NRF24L01+PA+LNA

• نرخ تبادل اطلاعات: قابل تنظيم از 250 كيلوبيت تا 2 مگابيت بر ثانيه

• فرکانس کاری: باند ISM 2.4GHz

• مدولاسیون: GFSK (کلیدزنی فرکانس گاوسی)

• پروتکل ارتباطی: Enhanced ShockBurst (ESB) برای ارتباطات نقطه به نقطه ساده

• برد ارتباطی: برد گسترده‌تر نسبت به ماژول‌های معمولی NRF24L01، تا 1000 متر در فضای باز

• نرخ داده: نرخ‌های قابل تنظیم، معمولاً 250 کیلوبیت بر ثانیه، 1 مگابیت بر ثانیه و 2 مگابیت بر ثانیه

• حداکثر توان خروجی: +20dBm

• حساسیت دریافت در حالت ارسال 2 مگا بیت در ثانیه: -92dBm

• حساسیت دریافت در حالت ارسال 1 مگا بیت در ثانیه: -95dBm

• حساسیت دریافت در حالت ارسال 250 کیلو بیت در ثانیه: -104dBm

• جریان حالت TX (پیک): 115mA

• جریان حالت RX (پیک): 45mA

• جریان حالت خواب: 4.2uA

• بهره PA آمپلی فایر قدرت: 20dB

• بهره LNA تقویت سیگنال‌های بسیار ضعیف: 10dB

• نویز LNA تضعیف: 2.6dB

• بهره آنتن (پیک): 2dBI

• Auto Acknowledge تصدیق اتوماتیک: دارد

• Re-Transmit ارسال مجدد: اتوماتیک

• تعداد FIFO: داراي 32 بايت FIFO بصورت مجزا براي TX و RX

• حداکثر ولتاژ منطقی: 5 ولت

• تغذیه ماژول: 3.3 ولت

• ترتيب پايه ها: VCC ، CE، CSN، SCK، MOSI، MISO، IRQ

• محدوده دمای کاری: -20°C تا +70°C

• ابعاد ماژول: 15.3×40.8 میلی‌متر

ویژگی‌های ماژول فرستنده و گیرنده بی‌سیم NRF24L01+PA+LNA (2.4GHz) – با برد 1 کیلومتر:

• برد افزایش یافته: با PA و LNA مجهز شده و برد ارتباطی گسترده‌تری ارائه می‌دهد.

• نرخ داده قابل تنظیم: امکان تنظیم نرخ داده برای تطبیق با نیازهای مختلف برنامه.

• سطوح توان قابل تنظیم: کنترل بر روی توان انتقال برای بهینه‌سازی برد ارتباطی.

• آنتن خارجی: شامل یک آنتن خارجی برای تقویت سیگنال و برد بیشتر.

• رابط ساده: استفاده از پروتکل SPI برای ارتباط با میکروکنترلرها و دستگاه‌های دیگر.

• اندازه کوچک: کوچک و سبک، مناسب برای پروژه‌های مختلف.