4款常見2.4Ghz無線模塊橫向對比

自接觸無線電以來,感受頗深的就是高頻的電路難以調試,需要用到很多專用的儀器,而當時無線模塊產品價格都比較昂貴,利用無線傳輸數據很難實現,而現在,無線數據傳輸已經逐漸走進了日常生活的方方面面:無線鼠標、鍵盤,還有非接觸智能卡、無線網絡、無線語音和無線監控等。


無線數據模塊在傳輸速率方面,大致可以分成:低速模塊與高速模塊兩類。

低速模塊一般最高傳輸速率為150kbit/s以下的無線模塊

它們的工作頻段一般在 315/433/915MHz,我們常用的 PT2262 與PT2272 無線遙控器使用的就是315MHz或者 433MHz 頻段,在這個頻段傳輸數據有一個優點,就是穿透能力強,距離可以相對較遠,傳輸數百米。但是由於應用範圍廣,滿大街的汽車電子鎖都用這個頻段,干擾能不大嗎?因此數據傳輸的速率也不能太高。


高速模塊一般是指傳輸速率在 500kbit/s 以上的無線模塊

一般工作在 2.4GHz 頻段,這個頻段干擾相對比較少,但是由於頻率越高,穿透能力越弱,2.4Ghz無線模塊一般工作在直線無遮擋的環境下,距離在幾十米。

兩種模塊各有優缺點,互為補充


常見的 4 種高速模塊,分別是 nRF2401AG 無線模塊、CC2500 無線模塊、BK2411 無線模塊和nRF24L01 無線模塊,為了比較它們之間的差異,就以nRF2401AG 為例作一番比較。

4款常見2.4Ghz無線模塊橫向對比

nRF2401AG

nRF2401AG 無線模塊是 Nordic 公司的產品,工作頻率範圍為 2.4GHz 頻段,125 個頻道。採用 GFSK 調製時的數據速率為高速率 1Mbit/s,高於藍牙,具有高數據吞吐量。nRF2401 內置了CRC 糾檢錯硬件電路和協議。發射功率、工作頻率等所有工作參數全部通過軟件設置完成。使用 1.9~3.6V 低電壓,滿足低功耗設計需要。每個芯片可以通過軟件設置最多40 位的地址,只有收到本機地址時才會輸出數據(提供一箇中斷指示)。nRF2401AG 系列有一個只有發送功能的模塊,使用的芯片為 nRF2402G,如果只需要發送,可以考慮選用該模塊。


CC2500

CC2500 無線模塊是美國TI 的產品,與 nRF2401AG 相比,具有 OOK/ASK/2-FSK/MSK 等多種調製方式, 在不同的環境中可以根據需要採取相應的工作方式,提高了工作效率;CC2500 的輸出功率比 nRF2401AG 高,最高可達 1dbm;支持每個數據包連接質量指示;具有單獨的 64 字節 RX 和 TX 數據 FIFO,能依次發送或者接收更大的數據包;在芯片中集成了各種糾錯評估指示電路,屬於一種比較嚴謹的數傳模塊。它的不足之處在於傳輸速率不如nRF2401AG,不過對於一般應用,500kbit/s 的速率也足夠了。


SX1280

Semtech 公司的SX1280 射頻芯片,此芯片包含多樣的物理層以及多種調製方式,如 LORA,FLRC,GFSK。特殊的調製和處理方式使得LORA 和FLRC 調製的傳輸距離大大增加;是一款高性能物聯網無線收發器,並可以兼容藍牙協議。我司 E28 系列產品均採用此型號芯片,極大加強了產品的穩定性和可靠性。


nRF24L01

nRF24L01 無線模塊是 Nordic 公司在nRF2401AG 基礎上的升級產品,具有 130μs 的快速切換和喚醒時間,與 BK2411 一樣,特有的 MultiCeiverMT 硬件同時提供 6 個接收機的功能,另外,將 nRF2401AG 的 1Mbit/s 的速率提升至 2Mbit/s,使得高質量的 VoIP 成為可能;nRF24L01 在低功耗方面尤為出色,特別適合採用鈕釦電池供電的 2.4GHz 應用,整個解決方案包括鏈路層和 MultiCeiver 功能,提供了比 nRF2401AG 更多的功能和更低的電源消耗,與目前的藍牙技術相比,在提供更高速率的同時,只需更小的功耗。


2.4G 模塊其實遠不止這幾款,但是大多在工作方式、傳輸速率和網絡構成上都大同小異,掌握一種自己熟悉的 2.4G 模塊也許會在很多開發應用上開闢一種新的思路。

另外,最近在搜索網絡時發現有人在研製無線編程器,通過兩塊無線模塊配合對單片機進行無線編程,這其實也是一種很好的應用,有興趣的可以試試。


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