MRF24J40

Comunicação wireless no padrão 802.15.4

O Nanoshield MRF24J40 é um transmissor e receptor para comunicação sem fio na faixa de 2,4GHz, usando o protocolo 802.15.4, que é a base de padrões como ZigBee e 6LoWPAN.

Com o Nanoshield MRF24J40 você pode criar projetos de controle remoto de dispositivos, leitura de sensores sem fio e até mesmo transmissão contínua de dados de taxas moderadas, como áudio por exemplo.

O módulo possui uma taxa de transferência de 250Kbps e permite até 65 mil módulos trocando informações entre si em uma mesma rede. Dependendo da aplicação, é possível atingir distâncias de comunicação de 5km (já verificada por nós) ou mais.

O 802.15.4 é o mesmo protocolo utilizado por outros transceptores wireless bastante populares, como o XBee, e oferece funcionalidades básicas de gerenciamento de rede, endereçamento dos módulos e controle de acesso ao meio com gerenciamento de colisões e retransmissão de pacotes.

Utilizando a nossa biblioteca de software de código aberto para Arduino, você pode acessar as funcionalidades do módulo para criar a sua própria rede sem fio. Você pode implementar a topologia de rede que preferir, como estrela, peer-to-peer ou mesmo mesh, dependendo das necessidades da sua aplicação e dos recursos disponíveis no seu microcontrolador.

Nós oferecemos três diferentes versões do Nanoshield MRF24J40:

  • Versão A: módulo de baixo consumo com antena integrada.
  • Versão B: módulo de longa distância com antena integrada.
  • Versão C: módulo de longa distância com conector para antena externa.

A distância de comunicação pode variar muito de acordo com cada aplicação, dependendo de fatores como: visada direta entre os módulos, tipo e orientação das antenas, reflexões de sinal e ruído eletromagnético. Como referência, em nossos testes em campo aberto e com visada direta, atingimos distâncias de 200m entre módulos A, 1,5km entre módulos B e 5km entre módulos C (com antenas de 5dBi). Em ambientes internos, a qualidade do sinal pode variar muito de acordo com as características de cada ambiente, como o número de paredes entre os módulos, por exemplo. Assim, não é possível fornecer uma medida de distância confiável sem conhecer o ambiente onde a rede será instalada.

Características

  • Protocolo 802.15.4.
  • Interface SPI.
  • Opções de antena integrada (versões A e B) e conector U.FL para antena externa (versão C).
  • Amplificador de potência e amplificador de baixo ruído nas versões B e C.
  • Regulador de tensão próprio, não acrescentando carga ao extra ao regulador interno do Arduino.
  • Plano terra adequado na placa para otimização do padrão de radiação.
  • Permite leitura de intensidade do sinal (RSSI).
  • Permite leitura de qualidade do sinal (LQI).
  • Engine de criptografia por hardware no padrão AES-128.
  • Opção de uso do pino INT para interrupção externa do microcontrolador.
  • Opção de uso do pino WAKE para retirar o módulo do estado sleep.
  • Botão de reset.
  • Sensibilidade:
    • Versão A: -95dBm.
    • Versão B: -102dBm.
    • Versão C: -108dBm.
  • Potência de transmissão:
    • Versão A: +0dBm.
    • Versão B: +20dBm.
    • Versão C: +19dBm.
  • Consumo:
    • Versão A: transmissão 23mA, recepção 19mA, sleep 2uA.
    • Versão B: transmissão 130mA, recepção 25mA, sleep 5uA.
    • Versão C: transmissão 120mA, recepção 25mA, sleep 12uA.

Diagrama MRF24J40

Diagrama de blocos MRF24J40

MRF24J40 Arduino Função
INT D3 Saída interrupção MRF24J40 (opcional)
SDI D11# Linha de dados barramento SPI
SDO D12 Linha de dados barramento SPI
SCK D13 Linha de clock barramento SPI
WK A2 Entrada Wake MRF24J40 (opcional)
CS A3 Chip select barramento SPI
VCC VCC Entrada de alimentação 5V
VIN VIN Entrada de alimentação externa
GND GND Tensão de referência (terra)
Tabela de descrição dos pinos

As três versões disponíveis do Nanoshield MRF24J40

Especificações elétricas

  • Alimentação: pode ser feita tanto pelo pino VIN como pelo pino VCC. O intervalo de tensão para o pino VIN é de 7V até 12V (limite máximo até 20V); para o pino de VCC o intervalo é de 4,5 até 5,5V (valor típico de 5V). Quando houver alimentação presente nos pinos VIN e VCC simultaneamente, a alimentação do pino VIN tem prioridade e será selecionada automaticamente para alimentar o módulo.

  • Consumo: a máxima corrente consumida é de aproximadamente 25mA quando se usa o módulo de curta distância (versão A), e de 130mA quando se usa os módulos de longa distância (versões B e C).

  • Níveis lógicos: os pinos de entrada SDI, SCK, /CS e WAKE (opcional) funcionam com nível lógico de 5V ou 3,3V. Os pinos de saída SDO e INT (opcional) funcionam com nível lógico de 3,3V e são 100% compatíveis com os níveis de tensão aceitos pelo Arduino.

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