433MHz：无线电频段全包指南

无线通信使信息能够从一个点传输到另一个点，而无需使用诸如电导体之类的传输介质。无线技术的一个例子是具有不同频率的无线电波，例如 433MHz。

433Mhz 是一个低能量无线电频段。 433 MHz 兼容设备如何工作，为什么选择这项技术而不是标准 Z-Wave 和 Zigbee？

留下来了解更多。

什么是 433MHz？

433MHz 是兼容的家用设备中通常用于发送信号的无线电频段。

433MHz 设备

此外，一个 433 Mhz 射频系统包括一个接收器和一个发射器，用于在两个设备之间接收和发送无线电信号。此外，它还有益于无线门铃、车库门、家庭自动化、门禁控制等创新应用。

433 MHz 连接由什么组成？

433MHz 连接具有三种类型的通信设备，它们由发射器、接收器和收发器组成。

433mhz 射频发射器和接收器模块

在这里，我们将介绍典型的433mhz射频发射和接收模块。

首先，我们有一个发射器，它通过 433MHz 的 RF 中继信息，尽管带宽限制有限。

然后，有一个接收器模块，用于监听和接收命令。

最后，收发器提供发送和接收信号的能力，因此充当发送器和接收器。

433Mhz 发射器

433MHz 射频发射器和接收器引脚分配

现在，让我们讨论收发器和接收器模块的引脚配置。

发射器

数据引脚 – 第一个引脚接受传输所需的数字数据。

VCC 引脚 – 它充当发射器的电源引脚。通常，正直流电压范围为 3.5V 至 12V。同样，请记住，电源电压与射频输出成正比，因为电压越高，范围越大。

GND 引脚 – 它是接地引脚。

天线引脚 – 它连接到外部天线。建议焊接一根 17.3 厘米长的焊锡丝，以增加引脚的范围。

接收者

VCC 引脚 – 它是接收器的电源。与发射器相反，接收器建议使用 5V。

数据引脚 – 它用作接收到的数字数据的输出。由于有两个内部中心引脚连接在一起，您可以选择一个用于数据输出。

接地- 它充当接地引脚。

天线—— 尽管没有标记，但它作为外部天线运行。它位于无线电模块左下方的小线圈旁边。同样，它需要一根 17.3 厘米的焊丝来扩大范围。

规格及特点

发射器

它们包括；

• 首先，它在开放空间的传输距离为 90m，速度小于 10Kbps。
• 那么，它的频率误差最大为 +150kHz，发射功率为 25mW，电流输出峰值为 500mA。
• 第三，其工作频率为433.92MHz，调制方式为ASK（Amplitude Shift Keying）。
• 它的共振模式是（SAW）。它还具有最小9mA和最大小于40mA的工作电流。
• 此外，它的中频频率为 1MHz，最大传输速率为 300K，典型灵敏度为 105Dbm。
• 最后，它的工作电压范围（电源电压）从 3V 到 12V。

接收者

它们如下；

• 灵敏度超过 -100dBm (50Ω)，带宽超过 2MHz。
• 其次，它的工作频率也是 433.93MHz，但它的调制方式可以是 ASK 或 OOK (Of Hook Keying)。
• 除了流行且便宜之外，它还以编码形式向数据引脚提供输出。
• 您可以使用可用节点更改其频率。
• 此外，它的中频频率为 1MHz，典型灵敏度为 105Dbm。
• 最后，它的工作电流最大≤5.5mA，工作电压为5.0VDC +0.5V。

工作原理

发射机工作

发射模块工作在434MHz，使用ASK（比频移键控更方便）。

433MHz 发射模块工作

• 首先，它通过 MCU 传递串行输入，然后使用射频传输信号。
• 之后，数据传输另一端的接收模块接收传输的信号。
• 因此，对 DATA 应用低逻辑会阻止振荡器生成 RF 波。相反，DATA 引脚上的高逻辑使振荡器能够产生 433MHz 的恒定射频输出载波。

接收者工作

433MHz 接收模块工作

• 它接收信号数据（433MHz 频率），然后以编码形式将其发送到数据引脚。但是，您可以使用可变节点将频率从 315MHz 调整/更改为 433MHz。
• 解码器或微控制器稍后将解码并查看数据信号。
• 最后，它有一些运算放大器和射频调谐电路，用于放大来自发射器的已建立的载波。接下来，放大的信号在进行解码之前进入锁相环。它现在产生背景噪声较少的输出流。

433.92 MHz 的应用

• 政府雷达设备，
• 业余卫星，
• 能源机器网络，
• 业余/业余无线电，例如 DX、电话 (SSB)、莫尔斯 (CW)、数字语音 (DV) 消息传递，
• RFID 设备，
• 遥控设备，如家用传感器、无线开关、遥控百叶窗，

(红外线感应器)

• 无线仪器和
• 物联网（物联网）

433.92 MHz 的优缺点

优势

433MHz 的一些优点是；

功耗低

与 Zigbee 或 Z-wave 等其他家庭自动化标准相比，433MHz 的功耗相对较低。因此，它是按钮或无线传感器等电池供电设备的理想选择。

无线距离远

其次，它在遥控器中比红外线的好处是墙壁无法阻挡它，因为它是一种无线电技术。例如，当您在房子的另一部分但控制电动卷帘时，没有任何东西会阻碍无线电信号。

此外，与 Wi-Fi (2.4/5.8GHz)、Zigbee (2.4GHz) 或 Z-wave (868-928 MHz) 相比，它的频率更低。这意味着其 433MHz 的点对点频率范围是一项重大成就。

性价比高

制造商发现这些设备很容易在智能家居产品中实现，这就解释了为什么它们的销售方便快捷。

缺点

购买前要考虑的缺点包括：

需要接收器/发射器

不幸的是，由于缺少专用天线，433MHz 无法与您的 PC 或手机直接通信。但是，它具有与高级标准类似的功能，例如 Z-Wave 和 Zigbee。

缺乏网状网络

通常，网状网络允许设备在类似技术下工作时中继用于其他网络节点的信号。此外，如果添加更多节点，网络的可靠性也会提高。

遗憾的是，433MHz 设备无法构建网状网络。在这种情况下，我们推荐 Z-wave 或 Zigbee，因为它们具有该功能。

没那么聪明

433MHz 技术是基本/最小的，因为它具有单向信号（接收或发送）。因此，您必须假设它已经选择了一个信号并执行了它，因为它没有确认信号命令。某些设备，尤其是传感器，可能不如 Z-Wave 和 Zigbee 标准可靠。

此外，433MHz 模块下的设备不提供任何有关其能耗或电池状态的信息。因此，您需要使用模拟引脚检查电池电压水平。

433 MHz 设置教程：将射频发射器和接收器连接到 Arduino UNO

现在让我们使用兼容充电器的 433MHz 开展一个项目。

必需的组件

• 电池座，
• 跳线，
• 移动电源，
• 小面包板，
• 1.8 英寸彩色 TFT，
• DHT22，
• 433MHz 射频套件，以及
• 便宜的 Arduino UNO

变送器示意图

各组件与Arduino的引脚连接如下；

Arduino 代码 — 用于 433MHz 射频发射器

下面是使用Arduino IDE接口的接收器代码总结。

接收机示意图

引脚连接如下图所示；

Arduino 代码 — 用于 433MHz 射频接收器

下面是使用 Arduino IDE 接口的接收器代码摘要。

如何提高433MHz射频模块的范围？

用于接收器和发射器的天线极大地影响使用两个射频模块获得的范围。您可以在没有天线的情况下进行 1m 距离的通信。

在开放空间（户外），您可以通过出色的天线设计进行 50m 距离以上的通信。但是，室内信号范围会有点弱。

一根简单的单芯线足以为接收器和发射器构建合适的天线，所以不要让它复杂化。此外，请保持天线的长度，因为直径不那么重要。高效天线的长度与您当时使用的波长相似。四分之一波长天线更好。

计算一个频率的波长表示为;

空中实际应用；

传输速度=光速（即299,792,458 m/s）

传输频率=433MHz

因此；

正如我们所见，一个 69.24 厘米（四舍五入到 70 厘米波段）的天线很长而且不切实际。因此，大约 6.8 英寸或 17.3 厘米的四分之一波长螺旋天线是田园诗般的。

结论

简而言之，射频 (RF) 433 MHz 频段是一种具有成本效益、低能耗网络和无线能力的无线电设备。

我们确实希望您现在在 433MHz 设备上更加明智。但是，如果您仍有疑问，可以联系我们。