HC-12 V2.6 无线串口通信模块 用户手册
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HC-12 无线 433MHz 串口模块 用户手册
目
录
一. 模块介绍
1.1 模块特点………….……………………………………………………………………………………………………………………………………..……………3
1.2 模块概述………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……3
1.3 基本参数………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……3
1.4 系列产品………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……3
二. 连接说明
2.1 工作原理简单介绍…………………………........……………………………………………………………………………………………………………4
2.2 模块 MCU 等设备的连接………………………………………………………………………………………………………………………………………4
2.3 模块之间的连接通讯…………………………………………………………………………………………………….……………………………….....5
2.4 模块与 PC 连接通讯………………………………………………………………….………………………………………. ……………………………....5
三. 无线串口透传
3.1 串口透传特性………..............………………………………………………………………………………………………………………………………5
3.2 四种串口透传模式…………………………………………………………………………………………………….……………………………….....5
四. 快速测试
4.1 参数架与模块连接……..………………………………………………………………………………………………………………….…………………...6
4.2 通讯测试……..……………………………………………………..……………………………………………………………………. ………………………..7
五. 开发利用
5.1 模块尺寸和引脚定义…………………………………………………………………………………………………………………………………………7
5.2 天线选择………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………8
5.3 嵌入方式………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………8
5.4 贴片炉温………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………9
5.5 参考连接电路……………………………………………………………………………………………………………………………………………………9
六. AT 指令
6.1 进入 AT 指令方法……………………….…………………………………………………………………………….………………………………………..10
6.2 出厂默认参数…….. ………………………………………………………………………………………………………………………….………….…….10
6.3 AT 指令介绍……..………………………………………………………………………………………………………..….….……………………………..10
七. 关于汇承
7.1 公司简介……………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………....13
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版本信息
HC-12V2.6
发布日期
2018 年 07 月 11 日
修改记录
1. 增加 FU2 模式下发送数据时间间隔的说明。(2013.10.17)
2. 修正应用实例及电路中 HC-12 模块与 MCU 串口连接的线路图。(2013.12.26)
3.
FU3 模式 1200 波特率恢复成和 1.13 版本的一样,同时增加 FU4 模式。
FU4 模式下串口波特率固定为 1200bps,空中波特率为 500bps,可以提高通信距离。该模式下,只适用传
输少量数据(每个数据包在 60 个字节以内),数据包发送时间间隔不能太短(最好在 2 秒以上),否则会造
成数据丢失。(2014.09.18)
4. 修改了 FU2 模式下,只适用传输少量数据(每个数据包在 20 个字节以内),数据包发送时间间隔不能太短
(最好在 2 秒以上),否则会造成数据丢失。(2014.09.18)
5. 软件版本由原来的 V2.3 升级为 V2.4。(2016.12.02)
6. 软件版本由原来的 V2.4 升级为 V2.6。(2018.07.11)
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1.1 模块特点
※ 远距离无线传输(开阔地 1000 米/FU4 模式下,空中波特率 500bps)
※ 工作频率范围(433.4—473.0MHz,多达 100 个通信频道)
※ 最大 100mW(20dBm)发射功率(可设置 8 档功率)
※ 四种工作模式,适应不同应用场合
※ 内置 MCU,通过串口和外部设备进行通信
※ 不限一次发送的字节个数(FU1/FU3 模式)
※ 模块支持一对一、一对多、多对多连接透传
1.2 模块概述
HC-12 无线串口通信模块是新一代的多通道嵌入式无线数传模块。无线工作频段为 433.4—473.0MHz,可设
置多个频道,步进是 400KHz,总共 100 个。模块最大发射功率为 100mW(20dBm),5000bps 空中波特率
下接收灵敏度-116dBm,开阔地 1000 米的通信距离。
模块采用邮票孔封装方式,可贴片焊接,模块大小 27.4mm×13.2mm×4mm(包括天线帽,不包括弹簧天线),
很方便客户嵌入应用系统之内。模块上有 PCB 天线座 ANT1,用户可以通过同轴线,使用 433M 频段外接天线;
模块内也有天线焊接孔 ANT2,方便用户焊接弹簧天线。用户可以根据使用要求,选择其中一种天线。
模块内部含有 MCU,用户无需对模块另外编程,各种透传模式只管收发串口数据即可,使用方便。模块采用
多种串口透传模式,用户可以根据使用要求用 AT 指令进行选择。四种模式 FU1、FU2、FU3、FU4 的空闲状态
下平均工作电流分别为 3.6mA、80μA、16mA 和 16mA,最大工作电流为 100mA(满功率发射状态下)
1.3 基本参数
参数名称
型号
通讯接口
工作电压
通信电平
发射功率
参考距离
1.4 系列产品
参数值
HC-12
UART 3.3V~5V TTL 电平
3.2~5.5V
3.3V/5V 电平
20dBm(MAX)
1000m
参数名称
模块尺寸
工作频段
天线接口
工作湿度
工作温度
参数值
27.4×13.2×4mm
433.4~473.0MHz
弹簧天线/天线插座
10%~90%
-25℃~+75℃
型号
工作频率 最大功率 通信距离
产品尺寸
嵌入方式
产品特点
HC-12-USB
433MHz
20dBm
27.4*13.2*4mm
USB 2.0
配套的 PC 端虚拟串口
HC-11
433MHz
10dBm
27.4*13.2*4mm
贴片/直插 短距离的 433MHz 串口
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2.1 工作原理简单介绍
注:
如上面图所示,HC-12 模块用于代替半双工通信时的物理连线。左边的设备向模块发送串口数据,模块的 RXD 端
口收到串口数据后,自动将数据以无线电波的方式发送到空中。右边的模块能自动接收到,并从 TXD 还原最初左
边设备所发的串口数据。从右到左也是一样的。模块间只能工作于半双工状态,不能同时收发数据。
2.2 模块与单片机 MCU 等设备的连接
模块可与供电系统为 3.3V 或者 5V 的 MCU 连接,串口交叉连接即可(模块的 RX 接 MCU 的 TX、模块的 TX
接 MCU 的 RX)
注:如需串接电阻保护 MCU,请在串口端串接不大于 200Ω的电阻即可,建议不加电阻。
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2.3 模块之间的连接
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2.4 模块与 PC 的连接
3.1 串口透传特性
HC-12 模块有四种串口透传模式,用 FU1、FU2、FU3 和 FU4 表示。使用时,各个模式都是只管收发串口
数据即可,不用管空中无线传送部分,但只有在同样空中波特率下才能互相通信!系统默认工作在 FU3 全速模式
下,此模式可以根据串口波特率自动调节空中波特率,在低波特率下通信距离最远。
不同模式是不能互传数据的,用户可以根据实际情况选择最优模式。
模块一般两个或两个以上连接使用,以半双工的方式互相传送数据。同时,透传模式、波特率、无线通信频道
必须设置成一样。出厂默认设置为 FU3、9600bps(8 位数据、无校验、1 位停止位)、CH001(433.4MHz)。
使用时一般不限定一次连续往模块串口发送的字节数。但鉴于环境干扰等因素,一次连续发送大量数据时,有可能
会丢失一些字节。所以,上位机最好要有应答和重发等机制,避免信息丢失。
3.2 四种串口透传模式
HC-12 模块出厂时串口透传模式默认为 FU3。此时,模块工作于全速状态下,空闲工作电流为 16mA 左右。
在此模式下,模块会根据串口波特率自动调节无线传输空中波特率,其对应关系如下表所示:
串口波特率
1200
bps
2400
bps
4800
bps
9600
bps
19200
bps
38400
bps
57600
bps
115200
bps
无线空中波特率
5000bps
15000bps
58000bps
236000bps
为了使通信距离尽量远,可以把串口波特率设为低波特率。如果是短时间传送大量数据,则把串口波特率设为
高波特率,但要牺牲通信距离。不同空中波特率条件下模块的接收灵敏度如下表所示:
空中波特率
无线接收灵敏度
15000bps
-111dBm
一般来说,接收灵敏度每下降 6 dBm,通信距离会减少一半。
500bps
-124dBm
5000bps
-116dBm
58000bps
-106dBm
236000bps/250000bps
-100dBm
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在模块“SET”脚置低电平时,可以通过 AT 指令来设置串口透传模式(详见下面章节的介绍)。
FU1 模式为较省电模式,此时模块的空闲工作电流为 3.6mA 左右。此模式下模块同样可以设置如上面表格
所示的 8 种串口波特率,但空中波特率统一为 250000bps,通信距离较短。
FU2 模式为省电模式,此时模块的空闲工作电流为 80μA 左右。此模式下模块只支持 1200 bps、2400 bps
和 4800 bps 的串口波特率,空中波特率统一为 250000bps,通信距离较短。此模式下不能设置成其它串口波特
率。同时,在 FU1 和 FU3 模式下设置为 FU2 模式时,超过 4800 bps 的串口波特率一律会被自动降低为 4800
bps。FU2 模式下,只适用传输少量数据(每个数据包在 20 个字节以内),数据包发送时间间隔不能太短(最好
在 2 秒以上),否则会造成数据丢失。
FU4 模式为超远距离通信模式,串口波特率固定为 1200bps,空中波特率为 500bps。从其它模式转到 FU4
后,串口波特率会自动转为 1200bps。该模式下,只适用传输少量数据(每个数据包在 60 个字节以内),数据包
发送时间间隔不能太短(最好在 2 秒以上),否则会造成数据丢失。
下面给出各种模式的一些特性参考值:
模式
FU1
3.6mA
15~25mS
FU2
80μA
500mS
备注
平均值
FU3
16mA
4~80mS
FU4
16mA
1S
空闲电流
传送延时
回环测试 1
串口波特 9600,发 1 个字节
回环测试 2
串口波特 9600,发 10 个字节
注:回环测延时是指,短接一模块的 TX 与 RX 引脚,发串口数据给另一模块,从开始发送串口数据计起到另一
模块 TX 引脚出现返回来的数据的这段时间。
31mS
31mS
发 1 个字节
4.1 参数架与模块连接
将无线模块 HC-12 放入参数架 HC-USB-T 中(如图),直接插入 PC 的 USB 接口就可以对模块进行调试。
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4.2 通讯测试
前往汇承官方网址(http://www.hc01.com/service_download)
下载 HID 串口小助手
关于 HID 小助手的下载途径有以下两种:
(1)扫描 HID 参数架上的二维码
(2)打开 HID 参数架虚拟 U 盘上的链接
1 使用参数架连接模块与电脑,选择对应的模块型号
2 如不清楚模块波特率,可按模块波特率查询按钮即可查
询当前模块的波特率,默认为 9600
3 发送 AT(或按右上角测试指令按钮),返回 OK 即为通
讯正常
5.1 模块尺寸和引脚定义
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引脚 定义
VCC
1
I/O 方向
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说明
电源输入,DC3.2V—5.5V,要求负载能力不小于 200mA。
(注:如果模块要长时间工作在发射状态,建议当电源电压超过
4.5V 时串接一个 1N4007 二极管,避免模块内置 LDO 发热。)
公共地
GND
2
3
4
5
6
7
8
9
RXD 输入,内部 3.3k 上拉电阻 URAT 输入口,TTL 电平,内部已串接高速二极管
TXD 输出
URAT 输出口,TTL 电平,内部已串接 200Ω 电阻
SET 输入,内部 10k 上拉电阻 参数设置控制脚,低电平有效,内部已串接 1kΩ电阻
ANT
RF 输入/输出
433MHz 天线引脚
GND
GND
NC
公共地
公共地
无连接,用于固定,兼容 HC-11 模块引脚位置
ANT1 ANT
RF 输入/输出
IPEX20279-001E-03 天线插座
ANT2 ANT
RF 输入/输出
433MHz 弹簧天线焊接孔
注:
引脚 1—6 各有两个焊盘,靠外面的半孔焊盘用于贴片焊接。引脚 6 靠里面的焊盘 ANT2 用于模块贴片焊
接时,可以手焊弹簧天线。引脚 1—5 靠里面的圆孔焊盘用来焊接 2.54mm 间距排针,可以直接插到用户 PCB 排
座上。
5.2 天线选择
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