DECODE data communications UPUTSTVO ZA INSTALACIJU I KORIŠĆENJE Paket radio modem PRM III Verzije hardvera: M2, M5, M6, M2R, M5R i M6R Verzija dokumenta 1.1 Revizija 200205
Verzija dokumenta 1.0 Revizija 050903 Verzija dokumenta 1.1 Revizija 200205 DECODE data communications 1
Uvod Paket radio modem serije PRM III je inteligentni modem namenjen za prenos podataka preko VHF ili UHF FM radio kanala, uz korišćenje spoljašnjeg ili ugrađenog radio primo-predajnika, pri čemu se zadržava mogućnost korišćenja govorne komunikacije. Slika 1. Izgled paket radio modema serije PRM III Prenos podataka u radio kanalu je zasnovan na HDLC okvirima sa efikasnim algoritmom za detekciju i konrolu grešaka, kao i linijskim kodiranjem. Na taj način radio kanal postaje pouzdani, sigurni i transparentni digitalni kanal za prenos asinhronih podataka bilo kog formata. Brzine prenosa i modulacija u kanalu zavisi od modela. Kod modela PRMIII-M2 brzina je 1200/2400bps, a modulacija FFSK, dok je kod PRMIII-M5 brzina 4800/9600bps, a modulacija GMSK/0.5. Slična modulacija, GMSK/0.3, je i kod PRMIII-M6, ali je brzina 8000/16000bps. Modeli PRMIII-MxR su sa ugrađenom radio stanicom, dok su modeli PRMIII-Mx predviđeni za priključenje na spoljašnji primo-predajnik. Izbor modela spoljašnjeg radio-primopredajnika i modema zavisi od širine radio kanala kao i od nivoa smetnji u kanalu. Tako 1200bps može uspešno da se koristi čak i sa ručnim radio uređajima, dok je za 9600bps potreban kvalitetan radio uređaj sa 25KHz širinom kanala i posebnim priključkom modulatora i demodulatora. Treba imati u vidu da veće brzine traže kanale sa većim odnosom signal/šum i manje smetnji. Ugrađeni mrežni protokol dozvoljava adresiranje, rutiranje i digipiterski rad preko čak 3 digipitera u lancu, čime je znatno povećan ukupni efektivni domet. Korišćenjem adresiranja omogućen je rad u mreži sa maksimalno 255 modema. Skup Hayes komandi omogućava upravljanje i konfiguraciju modema putem RS-232 kompatibilnog terminala. Ovaj tip komandi je rasprostranjen kod dial-up PC modema i predstavlja prihvaćeni standard, tako da je rad sa PRMIII modemom isti kao i sa drugim Hayes modemima. Modem je smešten u aluminijumsko kućište dimenzija 112x30x165mm. Sa prednje strane nalaze se: test taster, svetlosne indikacije određenih režima rada i opcioni priključak za mikrofon. U verziji sa spoljašnjom radio-stanicom sa zadnje strane se nalaze priključci za napajanje, radio primo-predajnik, RS-232C terminal i prekidač napajanja, dok se u varijanti sa ugrađenom radio-stanicom umesto priključka za radio-primopredajnik nalazi TNC prilključak za antenu. U varijanti sa spoljašnjom radio-stanicom modem PRM III je mali potrošač energije tako da se može napajati iz radio uređaja, što olakšava instalaciju i korišćenje. Primena PRM III modema je u: telemetriji, daljinskom upravljanju i nadzoru, povezivanju udaljenih terminala, alarmnim sistemima. DECODE data communications 2
Opis Modem je smešten u kompaktno aluminijumsko kućište. Izgled prednje ploče je predstavljen na sledećem crtežu. Sa leve strane se opciono nalazi ženski RJ45 8/8 konektor za priključenje mikrofona za govornu komunikaciju. Modem se tipično isporučuje bez ove opcije. Tip mikrofona i raspored pinova na konektoru je izmenljiv i na zahtev se može prilagoditi svakoj posebnoj primeni po zahtevu. Tako je moguće dobiti varijantu kompatibilnu sa mikrofonom: Motorole, Kenwooda ili nekog drugog proizvođača. Sa desne strane konektora se nalazi TST taster koji u zavisnosti od podešavanja modema može imati različite funkcije. Za detaljnije objašnjenje ovih funkcija treba pogledati poglavlje sa AT komandama. Na prednjoj ploči se nalaze i osam svetlosnih indikacija koje imaju značenja prikazana u tabeli. Slika 2. Izgled prednje ploče PRM III ZNAČENJE SVETLOSNIH INDIKACIJA NA PREDNJOJ PLOČI MODEMA PWR TXD RXD DTE Zelena - Ugasena: Modem nije uključen ili je napon napajanja nedovoljan. Svetli stalno: Modem uključen i u normalnom režimu rada. Pali se i gasi: Signalizacija određenog stanja u zavisnosti od frekvencije i odnosa on/off. Crvena -Indikacija podataka od terminala (DTE-a) ka modemu. Zelena -Indikacija podataka od modema ka terminalu (DTE-u). CON AIR BSY RET DGP RADIO Zelena - Indikacija stanja prenosa podataka. Crvena - Uključen predajnik. Slanje paketa. Zelena - Signal u radio kanalu. Kanal zauzet. Zelena - Ponovno slanje paketa. Retransmisija. Žuta - Slanje "digipiterskog" paketa. DECODE data communications 3
Sa zadnje strane modema PRM III -Mx, za priključenje na spoljašnju radio-stanicu, nalaze se dva konektora. Konektor RS-232C je ženski konektor DB9 tipa i služi za priključenje terminala sa RS-232C interfejsom. Za povezivanje se koristi RS-232C neukršteni kabl 1-1 tipa sa svim povezanim signalima. Konektor Ext.Radio je muški konektor DB9 tipa i služi za priključenje napajanja modema i signala prema radio primopredajniku. Takođe sa zadnje strane se nalazi i prekidač za uključenje/isključenje modema. Položaj na gore je stanje "uključen". Slika 3. Izgled zadnje ploče PRM III -MX Tabela signala na konektoru za priključenje terminala: RS-232C (tip: ženski DB9) Svi ulazi i izlazi na ovom konektoru odgovaraju RS-232C standardu. Broj Naziv signala Tip Napomena pina 1. DCD Izlaz Data Carrier Detect - Detektovan nosilac. 2. RXD Izlaz Receive Data - Primani podaci. 3. TXD Ulaz Transmit Data - Podaci za slanje. 4. DTR Ulaz Data Terminal Ready - Signal spremnosti terminala za rad. 5. GND - Ground - Masa. Referentna tačka za sve signale na konektoru. Masa je povezana na metalno kućište modema i oklope konektora. 6. DSR Izlaz Data Set Ready - Signal spremnosti modema za rad. 7. RTS Ulaz Request To Send - Zahtev terminala modemu za slanje. 8. CTS Izlaz Clear To Send - Potvrda modema terminalu da je slanje dozvoljeno. 9. PROG Ulaz Program - Ulaz na koji se dovodi logički signal kada se želi upis novog programa u modem. Ovaj signal se dovodi sa terminala i treba da je na logičkoj jedinici (>2V) kada se želi ulazak u režim programiranja. Ulazna impedansa ulaza nije manja od 10Koma i može da izdrži napone do ±20V. U normalnom režimu rada ovaj ulaz se ostavlja nepovezan. DECODE data communications 4
Tabela signala na konektoru za priključenje spoljašnjeg radio uređaja: EXT.RADIO (tip: muški DB9) Broj Naziv signala Tip Napomena pina 1. TxAUDIO Izlaz NF izlaz iz FSK/GMSK modulatora radio modema. Ovaj signal se priključuje na modulacioni ili mikrofonski ulaz spoljašnjeg radio uređaja. Izlazna impedansa za NF signal je 600 oma na red sa 22uF. Za jednosmernu struju izlaz je povezan sa 100Koma na GND. Izlazni nivo se pomoću potenciometra P2 u modemu može podesiti u opsegu od 30mVpp do 3Vpp da bi se prilagodio ulaznoj osetljivosti radio uređaja. Modem se fabrički podešava na 420mVpp što odgovara ulaznoj osetljivosti Motorolinog GM300 radio uređaja (150mVrms ulaz za 60% devijacije). 2. RxAUDIO Ulaz NF ulaz u FSK/GMSK demodulator radio modema. Ovaj signal se priključuje na demodulator ili zvučnički izlaz spoljašnjeg radio uređaja. Ulazna impedansa za NF signal je 47Koma na red sa 1uF. Za jednosmernu struju izlaz je povezan sa 100Koma na GND.Ulazni nivo na ovom pinu treba da je u opsegu od 90mVpp do 5Vpp. Pomoću potenciometra P3 u modemu podešava se ulazna osetljivost tako da se pri ulaznom signalu određene stalne amplitude na J1-3 dobije signal amplitude 1Vpp. Modem se fabrički podešava na osetljivost od 2.8Vpp što odgovara demodulatorskom izlazu iz Motorolinih GM300 radio uređaja (600mVrms izlaz za 60% devijacije). 3. /PTT Izlaz Izlazni logički signal kojim radio modem uključuje spoljašnji predajnik. Ovaj pin je unutar modema preko otpornika 100 oma povezan na kolektor NPN tranzistora. U aktivnom stanju (uključen predajnik) modem uključuje tranzistor koji spaja izlaz preko 100oma na GND pri maksimalnoj struji do 30mA. U isključenom stanju tranzistor je zaštićen je od prenapona sa diodama i može da izdrži napone u granicama od -5V do 20V. Nominalno napon na ovom izlazu je od 0V do napona napajanja modema. 4. BUSY Ulaz Ulaz na koji se dovodi logički signal zauzeća radio kanala. Ovaj signal se dovodi sa prijemnika spoljašnjeg radio uređaja i treba da je na logičkoj nuli (<0.5V) kada je kanal slobodan, a na logičkoj jedinici (>2V) kada je kanal zauzet. Ulazna impedansa ulaza je veća od 10Koma i može da izdrži napone do ±20V. 5. GND - Masa napajanja. Referentna tačka za sve signale na konektoru. Masa je povezana na metalno kućište modema i oklope konektora. 6. AIO RSSI Ulaz Nije povezan. Ne koristi se kod ovog modela. 7. nc - Nije povezan. 8. /SLEEP Izlaz Izlazni logički signal kojim modem može uključivati i isključivati spoljašnji radio uređaj, a koristi se za smanjenje potrošnje sistema dok se sistem ne koristi. Pri tome se koristi "Ignition sense input" signal prisutan na mobilnim radio uređajima. Unutar modema /SLEEP signal je preko otpornika 100 oma povezan na kolektor PNP tranzistora. Modem uključuje tranzistor koji spaja izlaz preko 100oma na napajanje modema pri maksimalnoj izlaznoj struji do 30mA. U isključenom stanju tranzistor je zaštićen je od prenapona sa diodama i može da izdrži napone u granicama od -5V do 20V. Nominalno napon na ovom izlazu treba da se kreće od 0V do napona napajanja modema. 9. +13.8V Ulaz Napajanje modema. Modem se napaja jednosmernim naponom 12V sa tolerancijom ±2V. Potrošnja je oko 40mA. U slučajevima kada se želi istovremeno paljenje i gašenje modema i radio uređaja treba spojiti ovaj ulaz na "SW B+" signal koji je prisutan na mobilnim radio uređajima Sa zadnje strane modema PRM III -MxR, sa ugrađenom UHF radio stanicom, nalaze se tri konektora. Konektor RS-232C je ženski konektor DB9 tipa i služi za priključenje terminala sa RS-232C interfejsom. Za povezivanje se koristi RS-232C neukršteni kabl 1-1 tipa sa svim povezanim signalima. Konektor ANT 50Ω je DECODE data communications 5
ženski koaksijalni konektor TNC tipa i služi za priključenje antene. Napajanje modema se priključuje preko dvopolnog muškog konektora. Takođe, sa zadnje strane se nalazi i prekidač za uključenje/isključenje modema. Položaj na gore je stanje "uključen". RS-232C ANT 10-14VDC 2Amax + ON DECODE data communication www.decode.co.yu Slika 4. Izgled zadnje ploče PRM III -MXR Modem je smeštem u alumijumsko kućište dimenzija 168 x 112 x 29 mm. Modem sa donje strane ima četiri gumene nogice, kada se koristi kao stoni uređaj, a ukoliko je potrebno da se montira u orman ili na zid preporučuju se posebni nosači koji se isporučuju na zahtev. Nosači su metalni i mogu da obezbede dobro uzemljenje radio modema. Nosači imaju na sebi četiri šlica širine 5mm. Četiri rupe za montažu treba bušiti u temenima pravougaonika dimenzija 185 x 70 mm. Slika 5. Dimenzije kućišta PRM III sa nosačem za montažu u orman DECODE data communications 6
Podešavanje prijemnog i predajnog nivoa kod modela sa eksternom radio-stanicom Modem je nakon isporuke podešen prema nivoima koji odgovaraju Motorola radio-stanicama serije GM300, a to su TxAUDIO na 420mVpp izlaznog nivoa i RxAUDIO na 2.8Vpp ulazne osetljivosti. Ukoliko postoji potreba da se modem prilagodi drugoj radio stanici potrebno je podesiti ugrađene trimer potenciometre. Da bi se izvršilo podešavanje prijemnog i predajnog nivoa potrebno je odviti četiri vijka i otvoriti kućište radio modema. Modem pri podešavanju treba da je uključen. Nakon toga treba lokalizovati tri trimer potenciometra prikazana na sledećoj slici i označena sa P1, P2 i P3. Smer kretanja kazaljki na satu (CW) je pozitivan smer i odgovara povećavanju nivoa, dok suprotni smer (CCW) odgovara smanjenju nivoa. Položaj trimera P1, P2 i P3 Test tačke na hederu J1 Potenciometri imaju sledeće funkcije: P1 - Jačina zvuka u zvučniku P2 - Nivo predajnog signala na TxAUDIO izlazu P3 - Osetljivost ulaza RxAUDIO Podešavanje nivoa zvučnika se vrši za vreme prijema signala, ako je pomoću komande ATM podešeno da je zvučnik uključen. Pri podešavanju predajnog i prijemnog nivoa potrebni su osciloskop i audio signal generator od 1kHz koji ima mogućnost podešavanja izlaznog nivoa. Predajni nivo se podešava tako što se modem postavi u test TST1 i prati se i podešava nivo predajnog signala na izlazu TxAUDIO. Prijemni nivo se podešava tako što se na RxAUDIO ulaz dovede sinusni signal frekvencije 1kHz iz signal generatora. Nivo ovog signala treba da bude jednak željenoj osetljivosti ulaza. Osciloskopom se prati signal na test tački 1 na hederu J1. Masa signala je na test tački 2 na istom hederu. Pomoću trimer potenciometra P3 podesiti nivo signala u testnoj tački na 1Vpp. DECODE data communications 7
Primer povezivanja: Kabl za povezivanje PRM III i Motorole GM340: Prema PRM III na EXT.RADIO (tip: ženski DB9) Prema Motoroli GM340 na Motorola konektor (tip: 2x8-pin) 1 TxAUDIO 5 Data TX modulation input 2 RxAUDIO 11 Output from demodulator 3 /PTT 3 Input PTT (DI1) 4 BUSY 8 Carrier DIO4 5 GND 7 GND 9 +13.8V 13 Output 13V trough power switch Izgled motorolinog konektora Važno! Pri programiranju GM340 radio-stanice treba: isključiti PL i CSQ, podesiti audio ulaze i izlaze na FLAT, podesiti "debounce" na PTT ulazu na nulu, "Carrier" signal podesiti da bude aktivan na jedinici. DECODE data communications 8
Upis programa u mikrokontroler radio modema Modemi serije PRM III imaju mogućnost upisa novog mikrokontrolerskog programa preko RS-232 serijskog porta. Ova funkcija je posebno pogodna kod upisa novih verzija programa. Da bi se izvršila izmena programa mikrokontrolera potrebno je odviti četiri vijka i otvoriti kućište radio modema na isti način kao i pri podešavanju. Lokalizovati kratkospojnike J4 i J5 koji se nalaze pored mikrokontrolera Atmel AT89C51RD2-IM. Isključiti modem. U normalnom radu kratkospojnici J4 i J5 su u položajima WDR i EXT. Premestiti ih u položaje POR i BOOT. Povezati modem RS232 kablom na serijski port PC računara. Startovati program In-System-Programming for T89C51RD2 koji se može naći na web sajtu http://www.atmel.com. (ISP_UART Rev1.0.2 (bootloader Rev_2.4 & flash_api Rev_1.0.2) ) Uključiti modem. Učitati hex fajl dobijen od Decode. Izvršiti Erase/Program/Verify. Isključiti modem Vratiti kratkospojnike J4 i J5 u položaje WDR i EXT. Uključiti modem i proveriti ispravan rad i verziju softvera preko AT komandi. DECODE data communications 9
Tehničke karakteristike: Serijski priključak: Brzina na serijskom priključku: Kompatibilnost: Protokol linka podataka Mrežni protokol: Detekcija grešaka: Ispravljanje grašaka: Režimi rada: Uključenje predaje: Indikacije na prednjoj ploči: Napajanje: Opseg radnih temperatura: Opseg temperatura skladištenja: Vlažnost: Kućište: Dimenzije: Model PRM III-M2 Brzina prenosa u radio kanalu: Modulacija: Model PRM III-M4 Brzina prenosa u radio kanalu: Modulacija: Model PRM III-M6 Brzina prenosa u radio kanalu: Modulacija: DB9F (ženski), RS-232C, DCE 1200, 2400, 4800, 9600 i 19200bps Hayes AT set komandi HDLC adresiranje do 255 modema i rutiranje preko 4 digipitera CRC16 CCITT Retransmisija CO - Konekcioni - emulacija dial-up ili leased line modema FO - Fieldbus Oriented - za point-to-point prenos industrijskih protokola FO/R - Fieldbus Oriented/Routing - za point-to-multipoint prenos industrijskih protokola. IEC101 - Namenjen komunikaciji po IEC 60870-5-101. Ovaj režim rada je podržan samo kod verzije softvera PRM3/IEC101. na karakter, na istek vremena, na broj karaktera 8 LE dioda 10-16VDC -30ºC do +60ºC -40ºC do +85ºC 95% maksimum RH na 40ºC, ne kondenzujuća Aluminijumski profil 112 x 30 x 165mm 1200 i 2400 bps FFSK BER 2x10-3 pri 12dB SNR 4800 i 9600 bps GMSK 0.5, BER 10-5 pri 12dB SNR, DC sprezanje* 8000 i 16000 bps GMSK 0.3, BER 2x10-4 pri 12dB SNR, DC sprezanje* * AC sprezanje povećava BER Donja granična frekvencija audio kanala kod priključenja eksterne radio-stanice pri GMSK Predajnik DC-5Hz, BER je definisan za DC sprezanje Prijemnik DC-30Hz, BER je definisan za DC sprezanje Modeli PRM III-Mx za priključenje na spoljašnju radio stanicu Priključak za spoljašnju radio stanicu: DB9M (muški) Potrošnja: 50mA Nivo audio izlaza: 420mVpp (interno podesiv 30mVpp-3Vpp) na 600Ω Osetljivost audio ulaza: 2.8Vpp (interno podesiva 90mVpp-5Vpp) na 10KΩ Izlaz za uključenje predaje: kolektor tranzistora, max. 20V i 30mA. Nivo ulaza indikacije zauzetog kanala: 2V na 10KΩ Modeli PRM III-MxR-XY sa ugrađenim DATARADIO modulom DM3743 Frekvencijski opseg: 403-434MHz (X=2) ili 450-480MHz (X=5) Širina kanala: 12.5 (Y=1) ili 25KHz (Y=3) Korak kanala: 6.25 ili 10KHz Kontrola frekvencije: Sintetizator Stabilnost frekvencije: 1.5ppm Prelazak prijem/predaja: 10msec Izlazna snaga predajnika: 2W (+33dBm) DECODE data communications 10
"Spurious" i "Harmonic FM": Stabilnost predajnika: Osetljivost prijemnika pri 12dB SINAD: Selektivnost: Antenski priključak: Potrošnja: -20dBm očuvana do 10:1 VSWR 0.45μV 60dBm ženski TNC 50Ω prijem 100mA, predaja 1.6A DECODE data communications 11
Spisak modela PRM III serije modema: Postoji nekoliko modela PRM III serije. Razlikuju se po tipu modulacije i vrsti radio-stanice. PRM III - M2 PRM III - M5 PRM III - M6 PRM III - M2R-XY PRM III - M5R-XY PRM III - M6R-XY Spoljašnja radio stanica, brzine 1200 i 2400 bps, modulacija FFSK Spoljašnja radio stanica, brzine 4800 i 9600 bps, modulacija GMSK Spoljašnja radio stanica, brzine 8000 i 16000 bps, modulacija GMSK Unutrašnja radio stanica, brzine 1200 i 2400 bps, modulacija FFSK Unutrašnja radio stanica, brzine 4800 i 9600 bps, modulacija GMSK Unutrašnja radio stanica, brzine 8000 i 16000 bps, modulacija GMSK Napomena: Ekstenzija -XY kod modela sa ugrađenom radio stanicom određuje širinu kanala i frekvencijski opseg. Ima isto značenje koje ima oznaka radio modula od firme DATARADIO koji se nalazi u modemu: DM-3473 Synthesized UHF Data Module, Part Number: 242-3473-XY0. Frekvencijski opseg: 403-434MHz X=2 450-480MHz X=5 Širina kanala: 12.5KHz Y=1 25.0KHz Y=3 DECODE data communications 12