CC1310-TC-008超小体积低功耗嵌入式433M无线数传模块解析

在当今物联网快速发展的时代，无线数传模块的需求日益增长。今天我们就来详细探讨一下深圳市硅传科技有限公司的CC1310-TC-008超小体积低功耗嵌入式433M无线数传模块。

文件下载：CC1310-TC008.pdf

一、模块介绍

1.1 模块概述

CC1310属于德州仪器（TI）CC26xx和CC13xx系列器件中的经济高效型超低功耗Sub 1GHz的SOC RF器件。它将集成控制器（Cortex® - M0）的RF和强大的48MHz Cortex® - M3微控制器相结合，具有极低功耗和极小体积，适用于由小型纽扣电池供电的远距离操作以及能源采集型应用。

CC1310-TC-008模块提供了多个频道的选择，可在线修改串口速率、发射功率、射频速率等各种参数。它能够透明传输用户数据，用户无须编写复杂的驱动程序。同时，小体积宽电压运行、较远传输距离，使之能够应用在非常广泛的领域。该模块提供标准的TTL接口，有4800/9600/19200/38400/115200bps五种速率，和三种接口校验方式，外部接口采用透明数据传输方式，能适应标准或非标准的用户协议，所收的数据就是所发的数据，还支持传感器模式。并且，模块采用串口设置模块参数，具有丰富便捷的软件编程设置选项，支持二次开发，内部集成了低速晶体（32.768kHz）和高速晶体（24MHz），开发资源可参考德州仪器（TI）官方资料和SDK。

1.2 模块特点

• 多种模式：支持开发者模式、透传模式、传感器模式。
• 频段与传输：支持433MHz频段，穿透性强，传输距离远。
• 供电与功耗：支持1.8V - 3.8V，标准供电电压+3.3V，功耗低，发射电流仅9mA@0dBm、接收电流仅7mA，休眠电流仅2uA。
• 芯片与信道：基于CC1310芯片开发，内置双核ARM，多信道选择，支持8个信道。
• 功率与速率：功率可软件配置，最大发射功率+14dBm，射频空中波特率可调，支持0.6Kbps - 500Kbps，串口通讯接口，串口波特率可软件配置。
• 设计与体积：工业级标准设计，支持 - 40 - 85℃下长时间使用，超小体积，仅14x14mm，邮票孔设计，方便批量生产。

1.3 应用场景

该模块适用于无线测温传感器、无线测温传感器节点、低功耗产品、智能家居、智慧酒店、气象遥感、自动化数据采集、工业遥控与遥测等领域。

二、模块参数

参数	详情
射频芯片	CC1310F128
工作频段	433MHz
供电电源电压范围	1.8V - 3.8V
典型供电电压	3.3V
休眠电流	2uA
接收电流	7mA
发射功率	5dBm（默认）、14dBm、10dBm、0dBm
发射电流	对应发射功率分别为23mA、18mA、13mA、9mA
射频空中波特率	625/1.25k/2.5k/5k/50k/500kbps，默认：5kbps
模块通讯接口	UART（串口通信）
串口波特率	支持4800/9600/19200/38400/115200bps，默认：115200bps
外接天线	天线接口
参考传输距离	1.5km@0.625k
模块尺寸	14mm * 14mm
封装方式	贴片

三、模块说明

3.1 模块尺寸图与引脚功能定义图

文档中给出了模块尺寸图和引脚功能定义图，这有助于工程师在进行硬件设计时准确布局和连接。

3.2 引脚功能说明

序号	接口名	功能
1	TMS	仿真脚
2	TCK	仿真脚
3	RST	复位脚，低电平有效
4	DIO_0	预留
5	DIO_1（RX）	串口接收
6	DIO_2（TX）	串口发送
7	DIO_3	预留
8	DIO_4	模块使能，内部上拉输入，休眠模式（高电平或悬空，串口不可用），正常模式（低电平，串口可用），传感器模式下的从机时会周期性唤醒射频发送数据
9	DIO_5（ADC）	模拟输入ADC，外部模拟采样
10	DIO_6（AUX）	推挽输出，与外部模拟采样配合
11	GND	电源负极
12	VCC	电源正极（3.3V）
13	DIO_7	预留
14	DIO_8	预留
15	DIO_9	预留
16	NC	空
17	NC	空
18	GND	电源负极
19	ANT	外接天线
20	GND	电源负极

3.3 工作模式连接图

文档提供了二次开发接线图、普通透传模块式图、ADC传感器模式图、I2C传感器模式图，不同的工作模式对应不同的连接方式，工程师可以根据实际需求进行选择。

四、测试套件

为方便广大客户需求，更效率的进行产品的快发以及快速评估无线模块方案的可行性，用户可在淘宝平台购买测试套件，链接为https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5 - c - s.w4002 - 16985150821.17.395a54d0azOZTM&id=604098826429 。

五、电脑端上位机操作说明

5.1 上位机操作说明

• 根据当前模块串口配置，选择波特率、停止位、数据位、奇偶校验（必须与模块串口参数一致）。
• 在“串口选择”的下拉列表中选择当前设备对应的COM口（需安装驱动）。
• 打开串口后，即可进行AT指令的操作。
• 点击进入AT模块，进入AT模式。
• 进入成功显示退出AT模式。
• 如不清楚当前模组的串口参数，可以勾选右侧的“自动搜索串口波特率”，再点击“进入AT模式”，会自动适配电脑端参数与模块端串口参数的配置。
• 接下来可以进行其他配置项的读写操作。
• 用户想要配置成功必须先进行写操作，当写完需要配置的参数需要软件复位系统或者断电的情况下参数才能立即生效。
• 点击“读取所有属性”可以读取模组所有已配置成功之后的当前参数值。

5.2 电力传感器应用操作说明

主机端数据显示区域分为三个部分：

• 区域①：主机收到从机端数据显示区域（注意：主机传感器类型必须跟从机传感器类型一致，否则会出现数据不完整情况）。
• 区域②：主机收到从机端数据经过解析后得到的各个参数包括从机分组ID、节点ID、信号强度、传感器数据、当前温度。
• 区域③：配置主从机各个参数，包括传感器类型、节点模式、数据上报周期、上电延时时 间、分组ID、节点ID、采样检测次数。

5.3 传感器模式下主从机配置流程

配置为主机

1. 进入AT模式。
2. 节点模式设置为主机模式。
3. 传感器类型选择：主机传感器类型根据从机所用传感器决定，必须保持一致。
4. 上电延时：根据用户需要设置，可设置范围1 - 255S。
5. 分组ID：根据用户需要设置，可设置范围0 - 255（注意：如果主机分组ID设置为0可接收所有从机分组ID所上报的数据，不为0，则主机分组ID必须跟从机分组ID一致才可接收到从机数据，否则收不到从机数据）。
6. 节点ID：主机端设置此值无意义，可忽略。
7. 采样检测次数：主机端设置此值无意义，可忽略。
8. 配置完成点击“软件复位系统”或者重上电模组立即生效。

配置为从机

1. 进入AT模式。
2. 节点模式设置为从机模式。
3. 传感器类型选择：可选择为ADC传感器模式、芯片内部测温、预留（SHT3X）、SHT2X系列、TMP112X系列。
4. 数据上报周期：根据用户需要设置，可设置范围1 - 3000S（注意：设置的时间实际上有±381ms的误差）。
5. 上电延时：根据用户需要设置，可设置范围1 - 255S。
6. 分组ID：根据用户需要设置，可设置范围0 - 255（注意：如果主机分组ID设置为0可接收所有从机分组ID所上报的数据，不为0，则主机分组ID必须跟从机分组ID一致才可接收到从机数据，否则收不到从机数据）。
7. 节点ID：根据用户需要设置，设置范围0 - 255。
8. 采样检测次数：根据用户需要设置，设置范围1 - 20。
9. 配置完成点击“软件复位系统”或者重上电模组立即生效。
10. 配置完成之后节点采集到的传感器数据会按照用户设置的上报周期自动上报数据（注意：节点数据会在主机端显示，从机端不显示）。

六、传感器串口数据协议

传感器串口数据协议包含多个字节，不同的传感器类型对应不同的数据解析方式。例如，“传感器类型”设置为“ADC传感器”时，SENSOR_VALUE(H)和SENSOR_VALUE(L)表示节点传感器采集的AD值的高8位和低8位；设置为“芯片内部测温”时，SENSOR_VALUE(H)为0，SENSOR_VALUE(L)为温度值；设置为“SHT2X系列”时，SENSOR_VALUE(H)和SENSOR_VALUE(L)分别为温度值和湿度值放大10倍；设置为“TMP112X系列”时，SENSOR_VALUE(H)和SENSOR_VALUE(L)为温度值高8位和低8位放大10倍。BAT_VALUE表示节点模组的供电电压值，FCS为和校验，RSSI为信号强度。

七、AT指令

AT指令建议在一般普通透传模式下使用，使用规则需注意：通过串口发送相关的字符串去配置参数或者查询相关信息；建议用推荐的串口工具，可在资料包中找到并安装；AT指令使用时以”rn”为结束符。以下是部分AT指令介绍：

7.1 AT+MODE – 设置工作模式

可设置AT模式开启或关闭，立即生效。

7.2 AT+UART – 设置串口参数

设置串口波特率、停止位、奇偶校验，重新上电生效，支持掉电保存。

7.3 AT+TXP – 设置设备射频发射功率

设置发射功率，立即生效，支持掉电保存。

7.4 AT+RFRATE – 设置设备射频空中波特率

设置空中波特率，重新上电生效，支持掉电保存。

7.5 AT+CH – 设置设备射频的工作频道

设置工作频道，立即生效，支持掉电保存。

7.6 AT+FACTORY – 参数恢复出厂设置

重新上电生效。

7.7 AT+RSTSTM – 软件复位系统

立即生效。

7.8 AT+GETRSSI – 读取RSSI

获取远端设备的RSSI，任何工作模式下都更新该参数。

7.9 AT+SNTYPE – 设置传感器类型

设置传感器类型，重新上电生效，支持掉电保存。

7.10 AT+NTP – 设置传感器节点类型

设置传感器节点类型，重新上电生效，支持掉电保存。

7.11 AT+SNPT – 设置传感器数据上报周期

设置上报周期，立即生效，支持掉电保存。

7.12 AT+GID – 设置传感器组ID

设置组ID，立即生效，支持掉电保存。

7.13 AT+SID – 设置传感器节点ID

设置节点ID，立即生效，支持掉电保存。

7.14 AT+VER – 读取固件版本

无效指令。

7.15 AT+EPW – 模组供电电压值

无效指令。

7.16 AT+SNTO – 设置传感器数据上电延时上报时间

设置延时时间，立即生效，支持掉电保存。

7.17 AT+WTMD – 设置射频白化功能

设置射频白化功能模式，重启生效，支持掉电保存。

7.18 AT+SCPRD – 设置ADC传感器采样检测个数

设置采样次数，重启生效，支持掉电保存，只在ADC传感器模式下有效。

八、使用注意事项

8.1 上电延时

模组从上电到初始化完成大概有30毫秒的延时，建议上电后，外部MCU延时一定时间后再进行串口通信或者使能操作。

8.2 透传数据分包机制

内部自动分包长度64字节，当串口一帧数据长度大于64时，内部会自动分包发送，内部有10级缓存，每级64字节。

8.3 功耗设计

DIO_4脚置高电平或悬空，可以使模组进入休眠（电流功耗<2uA），此时串口不可用，传感器模式的从机时会根据上报周期唤醒射频发送，发送完之后会自动进入休眠。

8.4 透传数据吞吐量

透传数据的吞吐量与射频的空中波特率和串口的波特率有关，不同串口波特率帧与帧之间的间隔时间不同（3毫秒 - 20毫秒），若需要提高吞吐量，需配合好空中波特率和串口波特率。

九、天线选择

天线是通信系统的重要组成部分，其性能的好坏会直接影响通信质量，模块要求的天线阻抗为50欧姆。通用型的天线有弹簧天线、导线、SMA转接棒状、小吸盘等，用户根据自身的产品结构与应用环境来选择相对应天线。为使模块处于最优工作状态，公司也会为客户提供匹配天线的服务，同时为最大程度配合模块使用推荐使用本司提供的天线。天线使用时需要注意安装结构，天线安装结构对模块性能有较大影响，需要更好的效果需要天线外露，最好垂直向上。当模块安装于机壳内部时，可使用优质的天线延长线，将天线延伸至机壳外部；如遇产品不允许外露就需要匹配弹簧天线或者FPC天线。天线如安装在金属壳内部，将导致传输距离极大削弱。如选购吸盘天线，引线尽可能拉直，吸盘底盘尽可能吸附在金属物体上。

十、硬件设计

在进行硬件设计时，推荐使用直流稳压电源对该模块进行供电，电源纹波系数尽量小，模块需可靠接地。要注意电源正负极的正确连接，检查供电电源在推荐供电电压之间，确保电源稳定性，在针对模块设计供电电路时，往往推荐保留30%以上余量。模块应尽量远离电源、变压器、高频走线等电磁干扰较大的部分。高频数字走线、高频模拟走线、电源走线必须避开模块下方，若实在不得已需要经过模块下方，假设模块焊接在TopLayer，在模块接触部分的Top Layer铺地铜（全部铺铜并良好接地），必须靠近模块数字部分并走线在BottomLaver。同时，要避免在模块周围存在较大电磁干扰的器件和走线，若情况允许可以做适当的隔离与屏蔽。

十一、常见问题及解决办法

11.1 传输距离不理想

当存在直线通信有障碍或者遮挡、温度湿度影响、同频干扰、地面吸收反射无线电波、天线附近有金属物体、空中速率设置过高、室温下电源低压低于推荐值、使用天线与模块匹配程度较差或天线本身品质问题时，会导致传输距离不理想。解决办法包括排除遮挡、改善环境、调整空中速率、保证电源电压、更换匹配天线等。

11.2 模块易损坏

要检查供电电源在推荐供电电压之间，确保电源稳定性，安装使用过程中要进行防静电操作，控制湿度，避免在过高或过低温度下使用。

11.3 误码率太高

附近有同频信号干扰、电源不理想、延长线或馈线品质差或太长会造成误码率偏高。解决办法是远离干扰源、修改频率或信道、保证电源可靠性、更换优质延长线或馈线。

总体而言，CC1310-TC-008模块具有低功耗、小体积、多模式等诸多优点，在物联网领域有广泛的应用前景。但在使用过程中，工程师需要注意上述提到的各项问题，以确保模块的正常运行和性能发挥。大家在实际使用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。