无线传输模块HC-12

 

无线传输模块HC-12使用

　　

　　因为实验室的无人机需要使用一款无线传输模块进行遥控控制，我们讨论的中测试了HC-12，并对HC-12传输距离进行了简单测试。在此做下使用记录。

 

模块概述

　　 HC-12 无线串口通信模块是新一代的多通道嵌入式无线数传模块。无线工作频段为433.4—473.0MHz，可设 置多个频道，步进是 400KHz，总共 100 个。模块最大发射功率为 100mW（20dBm），5000bps 空中波特率 下接收灵敏度-116dBm，开阔地 1000 米的通信距离。 模块采用邮票孔封装方式，可贴片焊接，模块大小 27.4mm×13.2mm×4mm（包括天线帽，不包括弹簧天线）， 很方便客户嵌入应用系统之内。模块上有 PCB 天线座 ANT1，用户可以通过同轴线，使用 433M 频段外接天线； 模块内也有天线焊接孔 ANT2，方便用户焊接弹簧天线。用户可以根据使用要求，选择其中一种天线。 模块内部含有 MCU，用户无需对模块另外编程，各种透传模式只管收发串口数据即可，使用方便。模块采用 多种串口透传模式，用户可以根据使用要求用 AT 指令进行选择。四种模式 FU1、FU2、FU3、FU4 的空闲状态 下平均工作电流分别为 3.6mA、80μA、16mA 和 16mA，最大工作电流为 100mA（满功率发射状态下） 　

 

模块工作原理

注： 如上面图所示，HC-12 模块用于代替半双工通信时的物理连线。左边的设备向模块发送串口数据，模块的 RXD 端 口收到串口数据后，自动将数据以无线电波的方式发送到空中。右边的模块能自动接收到，并从 TXD 还原最初左 边设备所发的串口数据。从右到左也是一样的。模块间只能工作于半双工状态，不能同时收发数据。

 

 

 模块连接

模块可以与单片机连接，可以与电脑连接，这样两个模块就之间也可以进行通讯（单片机与电脑远程通讯）。

模块与电脑、单片机的连接示意图：

 

模块可与供电系统为3.3V 或者5V 的MCU连接，串口交叉连接即可（模块的 RX接 MCU的 TX、模块的 TX 接MCU的 RX） 注：如需串接电阻保护MCU，请在串口端串接不大于200Ω的电阻即可，建议不加电阻。

 

无线串口透传

HC-12 模块有四种串口透传模式，用 FU1、FU2、FU3 和 FU4。

出厂默认设置为 FU3、9600bps（8 位数据、无校验、1 位停止位） 、CH001（433.4MHz）。 使用时一般不限定一次连续往模块串口发送的字节数。但鉴于环境干扰等因素，一次连续发送大量数据时，有可能 会丢失一些字节。所以，上位机最好要有应答和重发等机制，避免信息丢失。 

默认出厂设置：串口波特率为 9600bps、通信频道为 C001、串口透传模式为 FU3。

HC-12 模块出厂时串口透传模式默认为 FU3。此时，模块工作于全速状态下，空闲工作电流为 16mA 左右。 在此模式下，模块会根据串口波特率自动调节无线传输空中波特率，其对应关系如下表所示：

为了使通信距离尽量远，可以把串口波特率设为低波特率。如果是短时间传送大量数据，则把串口波特率设为 高波特率，但要牺牲通信距离。不同空中波特率条件下模块的接收灵敏度如下表所示： 

 在模块“SET”脚置低电平时，可以通过 AT 指令来设置串口透传模式（详见下面章节的介绍）。 FU1 模式为较省电模式，此时模块的空闲工作电流为 3.6mA 左右。此模式下模块同样可以设置如上面表格 所示的 8 种串口波特率，但空中波特率统一为 250000bps，通信距离较短。 FU2 模式为省电模式，此时模块的空闲工作电流为 80μA 左右。此模式下模块只支持 1200 bps、2400 bps 和 4800 bps 的串口波特率，空中波特率统一为 250000bps，通信距离较短。此模式下不能设置成其它串口波特 率。同时，在 FU1 和 FU3 模式下设置为 FU2 模式时，超过 4800 bps 的串口波特率一律会被自动降低为 4800 bps。FU2 模式下，只适用传输少量数据（每个数据包在 20 个字节以内），数据包发送时间间隔不能太短（最好 在 2秒以上） ，否则会造成数据丢失。 FU4 模式为超远距离通信模式，串口波特率固定为 1200bps，空中波特率为 500bps。从其它模式转到 FU4 后，串口波特率会自动转为 1200bps。该模式下，只适用传输少量数据（每个数据包在 60 个字节以内），数据包 发送时间间隔不能太短（最好在 2 秒以上），否则会造成数据丢失。 

 

单个测试模块

 测试步骤;

1.使用USB转串口，按接线图连接好模块并插在电脑上，因为我们需要测试模块与设置模式等，记住我们一定要将SET端置地（五根线）。

2.打开串口助手，设置串口，记住波特率默认9600，设置完打开串口即可。

3.输入指令AT(AT为测试通讯是否正常，模块好坏的指令)，如果返回OK，模块工作正常。

4.输入指令AT+RX，可以查看现在的工作参数，工作在哪个透传模式、波特率，通讯频道、发射功率。

5.我们为了方便。需要设置模块的透传模式为FU3，波特率9600，通讯频道设置为CH001。（设置这些需要相应的指令）

6.按上面步骤操作第二个模块。

注意：SET置地是为了测试，如果你已经完成了测试，要使用它，去掉SET这根线，四根线即可工作。

 

两个模块之间通讯测试

模块一般两个或两个以上连接使用，以半双工的方式互相传送数据。同时，透传模式、波特率、无线通信频道 必须设置成一样。

我们在测试单个模块时的第四步，查看了模块的工作参数：透传模式、波特率、无线通信频道、发射功率。而透传模式、波特率、无线通信频道 必须设置成一样，如果你两个模块不一样，就不能通讯。

所以我们在第五步将工作参数设置为一样。

 测试步骤:

如果你完成了上面的步骤，将两个模块都插在电脑上，打开两个串口，即可工作。

如果你想实现电脑与单片机之间的通讯，按接线图连接好模块（四根线），保证单片机串口初始化没有问题，即可实现通讯。