物联网无线数传模块

产品详情：

工业级物联网10mW工业级宽温动态改频
无线串口通信模块使用手册
一、 SM501D无线串口通信模块型号说明：
欢迎您选用SM501D型无线通信模块，您在使用SM501D型无线模块时，请仔细阅读本说明书，本说明书适用于SM501D系列无线通信模块的各种规格；SM501D型无线模块为本公司自主开发的智能型产品，本产品有以下几种规格：
表1：SM501D型ISM波段无线通信模块按载波频率分四种规格:
型号规格： 载波频率范围 速率 UART RS232 RS485 休眠 信道
SM501D STD 433MHz 430-443.425MHz 1200-9600bps 有 有 有 无 116
SM501D SLPH-433MHz 427-436.3MHz 1200-9600bps 有 有 有 有 32
SM501D STD 485MHz 472.35-485.775MHz 1200-9600bps 有 有 有 无 116
SM501D SLPH 470MHz 472.352-481.652MHz 1200-9600bps 有 有 有 有 32
二、 SM501D无线串口通信模块特点：
1. 最大发射功率13dBm；
2. 符合全球ISM频段通信标准，无需申请频点；
载频频率在430-443.425MHz MHz，472.35-485.775MHz范围内，
3. 多信道，可以动态修改通信信道参数；
SM501D型ISM波段无线通信模块各种规格，均能提供多个信道通信，可以满足用户在全世界各个国家和地区都能选用符合当地无线电通信管理要求的频率点。
4. 完善的通讯协议，数据实时通信。
半双工无线通信，实时收发通信。
5. 传输距离远。
在视距情况下，天线高度>2米，天线增益3dBi,可靠传输离距>500m（BER=10-3/9600bps）。>800m（BER=10-3/1200bps）
6. 透明的数据传输。
提供透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议。自动过滤掉空中产生的噪音信号及假数据（所发即所收）。
7. 高抗干扰能力和低误码率。
GFSK调制方式，采用高效前向纠错信道编码技术，提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力，在信道误码率为10-3时，可得到实际误码率10-5～10-6。
8. 提供三种用户接口方式。
SM501D型无线串口通信模块能够同时提供标准TTL电平UART接口,软件模拟RS232,模拟RS485三种接口,
9. 高速无线通讯和大的数据缓冲区。
可1次传输无限长度的数据，支持8位,9位数据位,8N1/8E1等多种数据格式，用户编程更加灵活。
10. 智能数据控制，用户无需编制多余的程序
即使是半双工通信，用户也无需编制多余的程序，只要从接口收/发数据即可，其它如空中收/发转换，网络连接，控制等操作，SM501D型无线串口通信模块能够自动完成。
11. 高可靠性，体积小、重量轻。
采用单片射频集成电路及高性能单片处理器,外围电路少，可靠性高，故障率低,适合于嵌入式装配。
12. 看门狗实时监控。
SM501D可以自行监控运行状况，即使射频芯片被干扰（如雷电干扰）也可重新启动。改变了目前无线通讯行业的致命问题，使该产品永不死机。
13. SM501D可以同时支持多种通信速率：
SM501D可以通过跳线方式由用户选择1200bps,2400bps,4800bps,9600bps四种通信速率；
14. SM501D是采用真正的窄带高速率通信技术，
信号带宽 12.5/25KHz，频谱使用效率高，抗干扰能力强，最高有效速率高达19200bps；
15. 灵敏度高：
1200bps 的灵敏度为-120dBm，9600bps的灵敏度为-110dBm
16. 工作寿命长，稳定性好，工作温度范围宽：
SM501D所有器件均按军工标准选用，工作温度均在-40～+85摄氏度范围，器件年老化率均不超过0.5ppm。
三、 SM501D型中功率ISM全波段无线通信模块的应用
※ 无线抄表；
※ 工业遥控、遥测；
※ 交通,井下定位、报警；
※ 自动化数据采集系统；
※ 无线数据传输，采集；
※ 楼宇自动化、安防、机房设备无线监控、门禁系统；
※ 汽车检测设备；
※ 矿井人员定位系统；
※ 电视台的互动节目表决设备；
※ 政府路灯节能设备；
※ 工业控制、银行系统；
※ 交通信号灯控制系统；
四、 SM501D型无线通信模块的使用方法
1. 电源：
电源电压+3～5.5V，建议与用户设备共用电源和地，请采用单点接入法。如果有条件，无线模块的信号采用光偶隔离，电源采用变压器隔离，则可达到最佳的通信效果，而且稳定可靠。
2. 连接端子的定义：
要使用好SM501D型无线模块，首先，要正确连接用户设备和SM501D型中功率无线通信模块：
SM501D提供1个9pin，2.5mm间距的插针用户的连接器（JP1）,一个天线接口（ANT）, 一组
扩展接口(JP2),其定义基于终端的连接方法见表2


表2：JP1端口的定义及配置方法：
序号 SM501端 说明
1 GND 电源地
2 VCC 电源DC:＋3.3～5.5V。
3 RXD/TTL TTL电平， UART串行数据接收端,接用户设备的发射端。
4 TXD/TTL TTL电平，UART串行数据发射端，接用户设备的接收端。
5 SGND 信号地，与电源地相连，可以不接。
6 A(TX) 当D跳上时，为RS232电平，串口2发射端，RS-232的TX，当D悬空时，为RS485电平，RS485的“A”
7 B(RX) 当D跳上时，为RS232电平，串口2接收端，RS-232的RX，当D悬空时，为RS485电平，RS485的“B”
8 SLP TTL电平，信道参数设置控制引脚，低电平进入配置信道模式，与JP2的A引脚功能相同，悬空或高电平，为正常通信模式，不用时，可以不接。
9 RESET 复位控制（输入）低电平有效，时间不低于10us，不用时，可以不接。

3. 通信速率、接口、数据格式的设定：
用户使用SM501D 之前，需要根据自己的需要进行简单配置，以确定信道、接口方式、通信速率和数据格式等:
SM501D型在出厂默认的通信参数为：
载波频率：SM501D-433MHz为433MHz；
SM501D-485MHz为485.55MHz；
发射功率：10dBm(5VDC工作电压)
通信速率：9600Bit/s,
数据格式：8N1,(1位启始位，8位数据位，1位停止位，无校验)
接口方式: 串口1(TTL电平)，串口2：RS232/RS485。
以上的通信参数如果能够满足您的使用需要，您就不需要对模块进行设置，可以直接使用了；
根据您的使用需要，如果您需要修改模块的通信参数，或者是在通信过程中，需要修改通信参数，您都可以按照下面两种方法修改设置模块的通信参数：
SM501D的有一组 5 位的短路跳线组(JP2),分别定义为 ABCDE，跳线开路
(不焊接短路器)为1，跳线短路(焊接短路器)为0，则跳线组的定义如下：

序号 名称 说明
A 信道配置控制 A=0 为信道配置模式，A=1 为正常通信模式。
B 通信速率设置 BC=00, 为1200bps；BC=10, 为2400bps；
BC=01, 为4800bps；BC=11, 为9600bps；
C 通信速率设置
D 串口2选择 D=0: COM2 为 RS-232；D=1: COM2 为 RS-485
E 校验位选择 E=0: 8n1；E=1: 8e1，
SM501D的信道设置方法：
SM501D的信道配置，用户可通过命令的方式进行设置，设置方法如下：
将JP1/Pin8(SLP/SET) 接低电平或者JP2的A跳线接地，E跳线跳上接地，模块进入信道设置状态，设置命令固定为2字节，SM501D可以通过COM1(UART/TTL)接口或COM2接口设置信道。如果COM2口接计算机RS232口，D,E均跳上跳线，如果COM2口接RS485接口，只跳上E就可以了

其中前一个字节为命令字，后一个字节为参数(信道号)，格式如下：
Comm, Para
Comm为命令字，设置信道有2 个命令：
1、Comm=’C’(0x43)时，表示设置信道并将信道号保存到EEPROM中，下次启动时，用EEPROM中的信道号作为初始值，该命令因为需要写EEPROM，执行时间较长，大约需要10ms。
2、Comm=’c’ (0x63)时，表示设置信道但不保存信道号，下次启动使用EEPORM 中保存的信道号作为初始信道，该命令执行非常快，大约1ms即可完成，连续发送时间间隔小于100ms。
Para 为信道参数，取值0x00～0x1F。
信道设置成功后，模块则返回一个字节的当前信道号，取值为 0x00～0x1F 之间的 16
进制数。

设置成功以后，您将JP2的A跳线断开，就可以进入工作状态，再重新上电一次就可以新的通信参数测试通信了(在通信测试时,最好使用两台计算机两个串口来测试).

不带休眠功能的模块，用户也可通过电子开关来切断电源，达到省电的目的。当采用这种方法时，需要注意与外部设备连接的信号线上的电平处理及时序关系，以达到最小的电流消耗，并确保 MCU 确实处于不工作的状态，具体方法
a.对于无线模块输出到外部设备的信号，关断电源前，外部设备应该为高阻输入。
b.对于无线模块的输入信号，关断电源前，外部设备应该输出低到无线模块。
总之，在关断电源后，要确保与外部连接的任何信号线都是低电平，否则不但会
消耗电流，而且可能导致MCU非法运行，带来不可逆的后果，比如非法修改了EEPROM
中的数据。这是因为，MCU被切断电源后，如果某 IO口仍有电压馈到 IO口上，这个
电压会成为MCU的漏电电源，导致MCU非法运行并跑飞(因为这个电源的电流不够大)，
从而修改数据或带来不可预计的后果。

4. 数据传输的注意要素：
模块收发转换延时（tc）小于1ms。

模块从发端发第一个字节到收端收到第一个字节之间的延时：由于SM501D对用户数据进行了 FEC 纠错算法等数据处理，所以当一端SM501D的 RxD 收到数据发射后，由另一端SM501D收到数据由 TxD输出之间有延时(ts)，波特率不同，其延时(ts)也不同。具体延时(ts)如下表：

出错处理机制：为了保证用户系统的可靠和稳定，建议在使用SM501D系列模块，加校验和或者CRC 校验检错模式，对错误资料重发。
大数据量传输处理：SM501D系列模块理论上是可以发送无限长的资料包，但不建议用户发送太长的资料包，建议每包资料长度在60～100B 之间，一般不长于120B，同时建议用户程
序采用ARQ的方式，对错误资料包进行重发。分析如下： 假设通信实际误码率为10 ，用户需要传送1KB 约为10000bit资料，如果将1KB资料当成1 包发送，则理论上每次发送至少会有1 位资料在接收时出错，则这1KB 资料永远不能正确的被接收。 如果将其分为10 包，每包资料100B，则发送10 包后，按概率只有1 包会出错，将出错的1包通过ARQ的形式重发1次，则虽然多发了1包资料，效率降低了约10%，但能保证资料全部被正确接收。
7.尺寸及封装结构：


说明：对于SMA天线座安装，可以根据用户的安装尺寸要求，也可以从反面 安装，弹簧天线也可以直起来安装。插针也可以从反面引出，用户在订货时须指定。
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，SM501D 要求的天线阻抗为50欧姆。凡在我公司购买无线模块和我公司其他无线通信设备时，我公司均配套提供各类相匹配的天线，天线的增益越高，其通信效果就越好。有关天线的资料，请参照我公司网站相关说明，您在订货时，请指定天线型号。
五、 SM501D型无线模块的组网应用及编程时注意事项：
1、SM501D的通信信道是半双工的，最适合点对点，点对多点的通信方式，这种方式首先需要设1 个主站，其余为从站，所有站都编一个唯一的地址。通信的协调完全由主站控制，主站采用带地址码的数据帧发送数据或命令，从站全部都接收，并将接收到的地址码与本地地址码比较，不同则将数据全部丢掉，不做任何响应；地址码相同，则证明数据是给本地的，从站根据传过来的数据或命令进行不同的响应，将响应的数据发送回去。这些工作都需要上层协议来完成，并可保证在任何一个瞬间，通信网中只有一个电台处于发送状态，以免相互干扰。
2、SM501D也可以用于点对点通信，使用更加简单，在对串口的编程时，只要记住其为半双工通信方式，时刻注意收发的来回时序就可以了。
六、 SM501D型的技术指标
序号 技术指标 参数 备注
1 调制方式 GFSK
2 工作频率 430-443.425MHz，472.35～485.775MHz
3 频率稳定度 +/-0.2ppm
3 最大发射功率 13dBm(5.5VDC工作电压)
4 最大接收灵敏度 -120dBm
5 发射电流 ≤50mA
6 接收电流 ≤37mA
9 通信速率 1200-9600bps 速率用户可选
10 接口类型 UART(TTL)/RS-232/RS-485
11 工作电压 +3～5.5VDC
12 工作温度 -40℃～85℃
13 年老化率 <0.5ppm
13 储存温度 -65℃～150℃
14 工作湿度 10%～90%相对湿度，无冷凝
15 外形尺寸 29.5mm×26mm×4mm
附表2：
433MHz信道频率与设置命令对照表：
信道号 信道代码 频率点（MHz） 信道号 信道代码 频率点（MHz）
0 00H 430.000 58 3AH 434.350
1 01H 430.075 59 3BH 434.425
2 02H 430.150 60 3CH 434.500
3 03H 430.225 61 3DH 434.575
4 04H 430.300 62 3EH 434.650
5 05H 430.375 63 3FH 434.725
6 06H 430.450 64 40H 439.600
7 07H 430.525 65 41H 439.675
8 08H 430.600 66 42H 439.750
9 09H 430.675 67 43H 439.825
10 0AH 430.750 68 44H 439.900
11 0BH 430.825 69 45H 439.975
12 0CH 430.900 70 46H 440.050
13 0DH 430.975 71 47H 440.125
14 0EH 431.050 72 48H 440.200
15 0FH 431.125 73 49H 440.275
16 10H 431.200 74 4AH 440.350
17 11H 431.275 75 4BH 440.425
18 12H 431.350 76 4CH 440.500
19 13H 431.425 77 4DH 440.575
20 14H 431.500 78 4EH 440.650
21 15H 431.575 79 4FH 440.725
22 16H 431.650 80 50H 440.800
23 17H 431.725 81 51H 440.875
24 18H 431.800 82 52H 440.950
25 19H 431.875 83 53H 441.025
26 1AH 431.950 84 54H 441.100
27 1BH 432.025 85 55H 441.175
28 1CH 432.100 86 56H 441.250
29 1DH 432.175 87 57H 441.325
30 1EH 432.250 88 58H 441.400
31 1FH 432.325 89 59H 441.475
32 20H 432.400 90 5AH 441.550
33 21H 432.475 91 5BH 441.625
34 22H 432.550 92 5CH 441.700
35 23H 432.625 93 5DH 441.775
36 24H 432.700 94 5EH 441.850
37 25H 432.775 95 5FH 441.925
38 26H 432.850 96 60H 442.000
39 27H 432.925 97 61H 442.075
40 28H 433.000 98 62H 442.150
41 29H 433.075 99 63H 442.225
42 2AH 433.150 100 64H 442.300
43 2BH 433.225 101 65H 442.375
44 2CH 433.300 102 66H 442.450
45 2DH 433.375 103 67H 442.525
46 2EH 433.450 104 68H 442.600
47 2FH 433.525 105 69H 442.675
48 30H 433.600 106 6AH 442.750
49 31H 433.675 107 6BH 442.825
50 32H 433.750 108 6CH 442.900
51 33H 433.825 109 6DH 442.975
52 34H 433.900 110 6EH 443.050
53 35H 433.975 111 6FH 443.125
54 36H 434.050 112 70H 443.200
55 37H 434.125 113 71H 443.275
56 38H 434.200 114 72H 443.350
57 39H 434.275 115 73H 443.425

485MHz--信道频率与设置命令对照表：
信道号 信道代码 频率点（MHz） 信道号 信道代码 频率点（MHz）
0 00 472.350 58 3A 476.700
1 01 472.425 59 3B 476.775
2 02 472.500 60 3C 476.850
3 03 472.575 61 3D 476.925
4 04 472.650 62 3E 477.000
5 05 472.725 63 3F 477.075
6 06 472.800 64 40 481.950
7 07 472.875 65 41 482.025
8 08 472.950 66 42 482.100
9 09 473.025 67 43 482.175
10 0A 473.100 68 44 482.250
11 0B 473.175 69 45 482.325
12 0C 473.250 70 46 482.400
13 0D 473.325 71 47 482.475
14 0E 473.400 72 48 482.550
15 0F 473.475 73 49 482.625
16 10 473.550 74 4A 482.700
17 11 473.625 75 4B 482.775
18 12 473.700 76 4C 482.850
19 13 473.775 77 4D 482.925
20 14 473.850 78 4E 483.000
21 15 473.925 79 4F 483.075
22 16 474.000 80 50 483.150
23 17 474.075 81 51 483.225
24 18 474.150 82 52 483.300
25 19 474.225 83 53 483.375
26 1A 474.300 84 54 483.450
27 1B 474.375 85 55 483.525
28 1C 474.450 86 56 483.600
29 1D 474.525 87 57 483.675
30 1E 474.600 88 58 483.750
31 1F 474.675 89 59 483.825
32 20 474.750 90 5A 483.900
33 21 474.825 91 5B 483.975
34 22 474.900 92 5C 484.050
35 23 474.975 93 5D 484.125
36 24 475.050 94 5E 484.200
37 25 475.125 95 5F 484.275
38 26 475.200 96 60 484.350
39 27 475.275 97 61 484.425
40 28 475.350 98 62 484.500
41 29 475.425 99 63 484.575
42 2A 475.500 100 64 484.650
43 2B 475.575 101 65 484.725
44 2C 475.650 102 66 484.800
45 2D 475.725 103 67 484.875
46 2E 475.800 104 68 484.950
47 2F 475.875 105 69 485.025
48 30 475.950 106 6A 485.100
49 31 476.025 107 6B 485.175
50 32 476.100 108 6C 485.250
51 33 476.175 109 6D 485.325
52 34 476.250 110 6E 485.400
53 35 476.325 111 6F 485.475
54 36 476.400 112 70 485.550
55 37 476.475 113 71 485.625
56 38 476.550 114 72 485.700
57 39 476.625 115 73 485.775
七、 模块出厂附件表：
配置项目 默认出厂配置 其它选择
无线模块 您订购的型号：
JP1连接座 EH9座焊好 不要， 或换标准2.54单排针或专用矮2.54
排针，及针座选购。焊法可以按用户指定。
数据连接线 EH9单头 30公分硬线 EH9 50公分单头线， 10公分双头线，
6公分和10公分EH单头软线
JP2连接座 双排跳线座焊好，配5个
短路器 不要，或者2.0单排针焊好.焊法可以按用户指定。
天线座 加长 SMA 弯头带防水圈 骑板座QSMA、加长QSMA-L，加长六方直头
SMA-S、加长园直头SMA-L，标准直头SMA，微型I-PEX板接连接器。
天线馈线 无 直径2mm的SMA座馈线，微型I-PEX板接馈线
天线 SMA307橡胶棒天线 SMA301,SMA302,SMA303,SM306,SMA309等，参照我公司相关天线产品介绍。






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