RF125系列125KHz無線模塊解說（四）：串行通信與配置協(xié)議

本章將詳細(xì)闡述如何通過串行接口（UART）對(duì)RF125-TX發(fā)射模塊進(jìn)行配置和控制，為固件開發(fā)人員提供一份完整的操作指南。

UART接口規(guī)范

與RF125-TX模塊的通信遵循標(biāo)準(zhǔn)的異步串行協(xié)議。

• 通信參數(shù):波特率為9600 bps，8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)，1位停止位（即9600, 8, N, 1）。
• 數(shù)據(jù)格式:所有指令和數(shù)據(jù)均使用十六進(jìn)制（HEX）格式發(fā)送。
• 指令結(jié)束符:每條完整的指令都必須以回車換行符 0x0D 0x0A (\r\n) 結(jié)尾。
• 指令間隔:連續(xù)發(fā)送兩條設(shè)置指令的最小時(shí)間間隔為100ms。這個(gè)延時(shí)是必要的，以確保模塊有足夠的時(shí)間處理前一條指令并更新內(nèi)部狀態(tài)。
• 響應(yīng)機(jī)制:模塊會(huì)對(duì)接收到的指令進(jìn)行校驗(yàn)。如果指令格式正確且參數(shù)有效，模塊將返回ASCII字符串 "OK\r\n"（十六進(jìn)制為 0x4F 0x4B 0x0D 0x0A）。如果指令錯(cuò)誤，則返回 "ERROR\r\n"（十六進(jìn)制為 0x45 0x52 0x52 0x4F 0x52 0x0D 0x0A）。

配置指令集詳解

RF125-TX的指令集設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，圍繞著配置發(fā)射參數(shù)和控制發(fā)射狀態(tài)兩大核心功能。

(1) 設(shè)置發(fā)射數(shù)據(jù)內(nèi)容 (CMD: 0x57)

• 功能:設(shè)置模塊在啟動(dòng)發(fā)射后需要周期性發(fā)送的數(shù)據(jù)負(fù)載（Payload）。
• 格式:0x57 | Length (1 Byte) | Payload (Length Bytes) | 0x0D 0x0A
• 參數(shù):
  • Length:1字節(jié)，表示Payload的長(zhǎng)度。其范圍是0到0x2D（十進(jìn)制45）。這個(gè)長(zhǎng)度值不包括命令字0x57、Length字節(jié)本身和結(jié)束符。
  • Payload:實(shí)際的數(shù)據(jù)內(nèi)容，長(zhǎng)度由Length字節(jié)決定。
• 示例:設(shè)置發(fā)射數(shù)據(jù)為 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05。
  • 發(fā)送:0x57 0x05 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x0D 0x0A
  • 成功返回:0x4F 0x4B 0x0D 0x0A

(2) 修改發(fā)射機(jī)ID (CMD: 0x58)

• 功能:設(shè)置發(fā)射機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)符（ID）。接收機(jī)在配對(duì)模式下會(huì)根據(jù)此ID來過濾數(shù)據(jù)包。
• 格式:0x58 | ID (1 Byte) | 0x0D 0x0A
• 參數(shù):
  • ID:1字節(jié)，但有效位為7位。其范圍是0x00到0x7F。任何大于0x7F的值都將被視為錯(cuò)誤。
• 示例:將發(fā)射機(jī)ID設(shè)置為0x01。
  • 發(fā)送:0x58 0x01 0x0D 0x0A
  • 成功返回:0x4F 0x4B 0x0D 0x0A

(3) 讀取發(fā)射機(jī)ID (CMD: 0x52)

• 功能:查詢模塊當(dāng)前配置的發(fā)射機(jī)ID。
• 格式:0x52 | 0x0D 0x0A
• 返回:ID (1 Byte) | 0x0D 0x0A
• 示例:假設(shè)當(dāng)前ID為0x01。
  • 發(fā)送:0x52 0x0D 0x0A
  • 返回:0x01 0x0D 0x0A

(4) 設(shè)置發(fā)射時(shí)間間隔 (CMD: 0x53)

• 功能:設(shè)置自動(dòng)發(fā)射數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔。
• 格式:0x53 | TIME_H (1 Byte) | TIME_L (1 Byte) | 0x0D 0x0A
• 參數(shù):
  • TIME_H 和 TIME_L:共同組成一個(gè)16位的時(shí)間值（大端模式），單位為毫秒（ms）。
  • 范圍:0x00FA到0xEA60，即250ms到60000ms（60秒）。如果設(shè)置的值低于250ms，模塊會(huì)自動(dòng)將其更正為250ms。
• 示例:設(shè)置發(fā)射間隔為1000ms（1000的十六進(jìn)制為0x03E8）。
  • 發(fā)送:0x53 0x03 0xE8 0x0D 0x0A
  • 成功返回:0x4F 0x4B 0x0D 0x0A

(5) 設(shè)置發(fā)射機(jī)的發(fā)射狀態(tài)

• 開啟發(fā)射 (CMD: "start")
  • 格式:0x73 0x74 0x61 0x72 0x74 | 0x0D 0x0A
  • 描述:發(fā)送此命令后，RF125-TX會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的數(shù)據(jù)內(nèi)容、ID和時(shí)間間隔，自動(dòng)、連續(xù)地發(fā)射數(shù)據(jù)包。
  • 成功返回:0x4F 0x4B 0x0D 0x0A
• 關(guān)閉發(fā)射 (CMD: "stop")
  • 格式:0x73 0x74 0x6F 0x70 | 0x0D 0x0A
  • 描述:發(fā)送此命令后，RF125-TX將立即停止發(fā)射。
  • 成功返回:0x4F 0x4B 0x0D 0x0A

表2：RF125-TX UART指令集快速參考

4.3 協(xié)議設(shè)計(jì)與系統(tǒng)行為分析

RF125-TX的UART協(xié)議設(shè)計(jì)體現(xiàn)了一種“狀態(tài)機(jī)”或“配置-執(zhí)行”分離的模式。與一些每次發(fā)送數(shù)據(jù)都需要將數(shù)據(jù)包完整傳給射頻模塊的“透?jìng)?rdquo;模式不同，RF125-TX的工作流程是先由主控MCU通過一系列指令（如0x57, 0x58, 0x53）對(duì)模塊的內(nèi)部狀態(tài)（數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、ID寄存器、定時(shí)器周期）進(jìn)行配置，然后再通過一個(gè)獨(dú)立的指令（start）來觸發(fā)模塊進(jìn)入一個(gè)自主運(yùn)行的狀態(tài)。

這種設(shè)計(jì)模式具有顯著的工程優(yōu)勢(shì)。它將對(duì)時(shí)間精度要求很高的周期性發(fā)射任務(wù)，從主控MCU完全卸載到了RF125-TX模塊自身。一旦配置完成并啟動(dòng)，主控MCU就不再需要維護(hù)一個(gè)精確的定時(shí)器來決定何時(shí)發(fā)送下一包數(shù)據(jù)。MCU可以轉(zhuǎn)而去處理其他任務(wù)，甚至進(jìn)入低功耗睡眠模式，從而大大簡(jiǎn)化了主控端的固件邏輯，降低了其實(shí)時(shí)性要求。RF125-TX在此架構(gòu)下扮演了一個(gè)智能協(xié)處理器的角色，而不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的UART轉(zhuǎn)RF的“調(diào)制解調(diào)器”。這種架構(gòu)對(duì)于資源有限的MCU系統(tǒng)，或者需要MCU執(zhí)行復(fù)雜主業(yè)務(wù)邏輯的應(yīng)用來說，尤其有價(jià)值。

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RF125系列125KHz無線模塊解說（二）：技術(shù)參數(shù)與規(guī)格

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