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RF125系列125KHz无线模块解说(五):功能与操作模式

2025-09-26 11:27

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本章将聚焦于接收端模块(RF125-RX/RA)的行为、功能及其与主控系统(Host MCU)的交互方式。

 

唤醒机制与数据输出

RF125-RX/RA的核心任务是在极低功耗下监听无线信道,并在接收到有效信号时唤醒主系统并传递数据。其工作流程高度自动化,遵循一个固定的时序:

  1. 信号接收与校验:模块持续监听125KHz信道。当接收到一个数据帧时,其内部MCU会根据当前的工作模式(配对或广播)对数据包进行校验。
  2. 唤醒脉冲:如果数据校验通过,模块的WAKE UP引脚会立即输出一个持续时间为50ms的高电平脉冲。这个脉冲是设计用来唤醒处于睡眠状态的主控MCU的。
  3. 数据输出:在发出唤醒脉冲的同时或之后,模块会通过其TXD引脚,以9600, 8, N, 1的UART格式,将被校验通过的无线数据包内容串行输出。主控MCU在被唤醒后,应立即准备从其UART的RXD引脚接收这些数据。
  4. 状态指示:对于带有LED指示功能的版本,在成功接收并校验数据后,板载的蓝色LED会闪烁一次,提供直观的状态反馈。

 

RF125系统通信示意图

(RF125系统通信示意图,包含唤醒和数据信号)

 

这个“先硬件唤醒,后串行数据”的流程是一个健壮的设计,它确保了主控MCU有充足的时间从休眠中恢复,不会因为来不及响应而丢失数据。

 

接收机唤醒脉冲与UART数据输出时序图

(接收机唤醒脉冲与UART数据输出时序图)

 

数据校验逻辑

为了防止错误的或无关的信号频繁唤醒主系统从而浪费电量,RF125-RX/RA内置了数据包校验逻辑。校验的严格程度取决于模块所处的工作模式。

  • 配对模式 (Pairing Mode):这是最高安全级别的模式。在此模式下,模块只接受来自一个特定发射机的数据。校验过程包括三个步骤:
    1. ID匹配:检查接收到的数据包中的发射机ID是否与模块内部存储的配对ID完全一致。
    2. 数据长度校验:检查数据包的长度字段是否与实际数据长度相符。
    3. CRC校验:对数据包进行CRC(或类似的)校验,确保数据在传输过程中没有损坏。(注:文档中提到CRC校验,但物理层协议中显示为简单求和校验和,此处以文档功能描述为准)。 只有当所有校验全部通过时,模块才会产生唤醒脉冲和数据输出。

 

  • 广播模式 (Broadcast Mode):此模式下,模块可以接收来自任何RF125-TX发射机的数据。校验过程会跳过ID匹配的步骤,只进行数据长度和CRC的校验。这种模式适用于一个接收机需要监听多个发射源的场景,例如区域定位或公共信息发布。

 

5.3 操作模式配置

模块工作模式的设置方式因型号而异。

  • RF125-RA:作为一款即用型产品,RF125-RA提供了便捷的手动配置方式。用户通过长按板载的按键(大于2秒)后松开,即可进入模式选择流程。模块会通过LED的闪烁模式来指示将要进入的模式:
    • 进入对码模式:指示灯每秒闪烁1次,共闪烁3次。之后模块会进入对码等待状态,并与它接收到的第一个有效数据包的发射机进行配对。
    • 进入广播模式:指示灯每秒闪烁2次,共闪烁6次。之后模块即进入广播接收状态。

 

  • RF125-RX:作为核心模块,RF125-RX通过其PAIR引脚(Pin 1)来控制。将此引脚拉低超过1秒,即可触发模块进入对码模式。此操作通常由主控MCU的GPIO来控制,为应用程序提供了通过软件触发重新配对的灵活性。

 

内嵌智能与系统简化

RF125-RX/RA模块的行为清晰地表明,它并非一个简单的RF前端或解调器,而是一个内嵌了相当处理能力的智能模块。其内部框图也证实了这一点,明确画出了一个板载MCU。这个MCU承担了大量复杂且对时序要求严格的工作,包括:

  • 物理层信号的曼彻斯特解码。
  • 数据帧的同步和定界。
  • 数据包的解析(提取ID、长度、数据和校验和)。
  • 执行校验和计算与比较。
  • 在配对模式下执行ID匹配。
  • 控制WAKE UP脉冲的生成和时序。
  • 将有效数据打包并通过UART发送。

 

通过将这些底层协议处理任务全部封装在模块内部,RF125-RX极大地降低了主控MCU的开发难度和资源开销。应用开发者无需关心复杂的曼彻斯特编码细节或位级的时序同步,他们只需要像操作一个普通的串口设备一样,从UART接收已经过校验和过滤的、干净的数据净荷。这种高度的抽象和任务卸载,使得开发者可以将精力集中在应用层逻辑的实现上,从而显著缩短了开发周期。同时,配对模式和广播模式在硬件层面提供了一道基础的安全/过滤屏障,避免了主系统被无关信号骚扰,这对于构建稳定、高效的低功耗系统非常重要。

 

RF125系列125KHz无线模块解说系列:

RF125系列125KHz无线模块解说(一):RF125系列技术概述

RF125系列125KHz无线模块解说(二):技术参数与规格

RF125系列125KHz无线模块解说(三):硬件集成与电路设计指南

RF125系列125KHz无线模块解说(四):串行通信与配置协议

RF125系列125KHz无线模块解说(五):功能与操作模式

RF125系列125KHz无线模块解说(六):RF物理层传输协议深度解析及总结