2.4G串口透传模块,支持AT命令,时分全双工,全部资料开源

上周分享了一篇远程控制空调的文章（一次DIY远程空调控制的经历（长篇多图）），里面提到了一个USB转无线的模块，有朋友想要这个资料，于是我找了下。

该模块共有两个版本，第一个是用LGT8F08A做的，这个型号用的人少（我也是第一次见）。后面改成了STM8S，毕竟这个用的人多。

下面是正文：

简介：

无线串口模块wirlessUART是由LGT8F08A和廉价nRF24L01模块制作的无线串口透传模块。能够支持AT命令来配置模块的参数。模块可以配置成“PTX”或者“PRX”的角色。“PTX”和“PRX”的叫法来自nRF24L01的文档，在串口数据传输上，这两种角色并没有差别，但一个PTX设备必须和一个PRX设备配对使用。

主要功能：

1. 最大稳定数据传输波特率115200

2. 可以使用AT命令配置串口的格式，包括波特率，数据长度等等

3. 可以使用AT命令配置无线通信频率，通信速率以及发射功率

4. 时分全双工设计，模块可同时收发数据

5. LED显示模块的配对状态

6. 可以安装锂电池实现自供电

双面感光板，完全Homemade，看起来还不错^_^：

做这个主要是想给树莓派使用，这样就可以无线操作Linux的串口终端。在Linux网络配置还没有完成，或者网络连接失败的时候，无法使用ssh登录linux，需要辛苦的将树莓派重新连接上电视上，再接入一个USB键盘来操作。有了无线串口，就可以悠哉的坐在沙发上，直接使用无线串口终端来配置和恢复Linux，不用跪在角落摆弄布满灰尘的视频传输线。

最初我对模块的要求是，只要能够传输命令行就OK。因为LGT8F08A的SPI接口和串口是复用的，所以只能使用软SPI的方式来连接nRF24L01无线模块。这成为了模块传输速度的主要瓶颈。但实际传输的速度比我最初想象的要快的多，经过几天的测试和调整，程序也变得稳定起来。所以，我测试了模块的连续数据传输能力。

我使用超级终端Zmodem文件发送的方式来测试数据传输。因为模块不包含USB接口，所以测试时将它们分别连接在两个USB转串口设备上，两个USB转串口设备同时连接在一个USB-HUB上。在计算机上使用超级终端打开这两个USB串口，进行文件传输操作。这样，我只需要使用1台计算机就能同时测试数据发送和接收。

测试连接图，两个黑色热缩管包裹着的是USB转串口模块：

经过测试，模块可以在115200波特率下，6到8米距离以内较为稳定的传输文件。传输的距离主要取决于nRF24L01模块的质量以及通信速率（可用AT命令来配置）。在2Mbps的无线速度下，最大直线传输距离在10米左右，如果有墙壁的阻挡，信号衰减的更快。因为选用了最便宜的nRF24L01模块，所以我对传输的距离没有怨言。如果使用带天线的nRF24L01模块，我想传输的距离会更远一些。

模块可以安装锂电池供电，因为有些设备串口部分没有将电源引出来，所以模块自供电使用起来对我比较方便。如果你不需要锂电池，可以去除原理图上标明为SELF-POWERED的部分，焊接EXTERN-POWERED部分。

如何进一步提升传输速度

传输速度的瓶颈在于软件SPI方式连接nRF24L01模块。这是因为LGT8F08A的SPI接口和UART接口是复用的。所以，换用有硬件SPI可用的AVR芯片上，相信可以进一步提升传输速度和稳定性。LGT和AVR的之间的移植也不是很困难。但AVR的价格比LGT要贵的多。

使用说明：

在上电时按住AT-MODE键不放可以进入AT命令模式，在这个模式下可以设置模块的各种参数。

红色LED为电池信号：低电量时会开始闪烁，充电时为常亮。

蓝色LED为PTX设备连接信号（PRX设备不使用）：连接成功时为常量，搜索设备时为闪烁。

必须使用一个PTX设备和一个PRX设备配对使用。并且两个设备的无线频率和无线速率必须相同。

AT命令说明：

显示所有配置：AT+WHAT?

显示设备角色：AT+ROLE?

显示串口格式：AT+UART?

显示无线频率：AT+RFCH?

显示无线速率：AT+RFDR?

显示无线功率：AT+RFPW?

设置设备角色：AT+ROLE=PRX 或者 AT+ROLE=PTX

设置串口格式：AT+UART=115200,N,8,1 或者 AT+UART=9600,O,8,1 或者 AT+UART=4800,E,9,2

设置无线频率：AT+RFCH=2（频率为2400+2Mhz）或者 AT+RFCH=10（频率为2400+10Mhz）

设置无线速率：AT+RFDR=1M 或者 AT+RFDR=2M

设置无线功率：AT+RFPW=0（最小）或者 AT+RFPW=3（最大）

DIY成本计算：

LGT8F08A-SSOP24 1.85元

nRF24L01模块 4.00元

阻容插座开关LED 2.00元（大约）

感光板PCB 2.00元（大约）

合计：9.85元

增加锂电池：

KB4540(2YL1) 1.20元

140mAh锂电池 8.00元

合计：9.2元