BK5 Series - Amazon Simple Storage Service (S3)

 

  Ste engineering 

BK57 – BK58   Operating and service manual

                                                       

 

BK5 Series  Date: 25‐02‐09  Op. Manual: Series BK57 / BK58    FSK low power data Trx.  Low cost, high performances data transceiver based  on  TDA  5255  ,  TDA  5250  by  Infineon  with  RF  power  amplifier.  High data rate up to 64kB.  The unit is provided of a great receiver’s sensitivity of  ‐106dBm. 

FIG 1   BK5xx SCHEMATIC 

 

FIG 2   BK5xx  MECHANICAL  DIMENSIONS AND  PINOUT DETAIL 

 

              STE - Via Bistolfi 49–20134- Milano – Italy +39.02.21592337 - 02.21711809 - 02.26411765 fax +39.02.2640118 [email protected] – www.stecom.com   

Date 02‐25‐09 

BK5 Operating Manual 

1   

 

  Functional Notes      1. n°.2 Terminal  (+PA) can be used to supply higher or lower    tension to the RF Power Amplifier (max = Vcc +3 ‐2V).      2. n°.7 Terminal (PWD‐DD) must be ground connected for    normal operation. IC1 n°. 27 pin  is internally pulled high via a  30 KΩ resistor.      3. n°.2 Terminal  is the data Input/Output (Fig.3) and is    connected to Pin n°.28 of IC1.      4. The BK5xFxx employes FM modulation (FSK – Frequency Shift    Keying) with a nominal deviation of  ±30 kHz.    In Tx mode (N.3 terminal to ground) the transmitter generates  two frequencies representing logical “High” or “Low” data:    a) Bit 0 (Term. 6 “Low”)  Ftx= F₀  – 30KHz    b) Bit 1 (Term. 6 “High”)  Ftx= F₀  +30KHz  If n°.6 Terminal is left “Open” a Pull‐down resistor (100KΩ)    determines the emission of the “Low” frequency.      5. In Rx mode n°.6 Terminal is the Rx data output.    In absence of an “On channel” RF FSK modulated signal random    pulses are present on n°. 6 Terminal.  Waiting for useful data, best solution is to implement a    “Software” filter into decoding (µC) system.    Alternatively an “Hardware” squelch circuit can be implemented  using RSSI output (Fig.4‐C).    Another possibility is to read,through the I2C port, the  IC1    “ADC” register (RSSI value) – Refer to TDA525x Data Sheet Par.  2.4.15 and also Par. 2.4.17 (www.infineon.com).    In the most sophisticated systems the “Squelch” level can be  dynamically modified and adapted to the varying “In Channel”    noise level. 

                      Fig. 4   : A‐ B ‐ C               

Table 1 – BK5x Versions / IC1 Type model BK57xx BK58xx BK59xx BK55xx

frequency  433‐435 MHz  868‐870 MHz  910‐920 MHz  312‐325 MHz 

IC1 Type TDA 5255 TDA 5250 TDA 5252 TDA 5251

FIG 3  ‐ Data I/O 

Fig. 4 Received signal strength  indicator (RSSI – n°.5  Terminal) 

Notes    1 . The received signal strength can be directly monitored with  a voltmeter on n°.5 Terminal  for test purposes.    2.  The “RSSI” dc level can be read on the internal IC1 register  TH3 or by an external “ADC”. A capacitor on pin 5 is  recommended.    3.  Fig 4‐C : Example of an external “RSI” level detector.  

STE - Via Bistolfi 49–20134- Milano – Italy +39.02.21592337 - 02.21711809 - 02.26411765 fax +39.02.2640118 [email protected] – www.stecom.com   

Date 02‐25‐09   

BK5 Operating Manual 

2 

 

        6. I2C PORT      6.1 IC1 n°.2 Pin (Busmode) is ground connected to support the    I2C communication protocol.      6.2 Through the I2C port it is possible to read IC1 internal    registers and/or program different operating modes.      6.3 Most application can be performed with the “default”    settings (TDA525x Data sheet ‐ Par.3‐11): optimum data speed    in this configuration is from 1200 to 4800 Baud.  A faster data speed needs at least to programme the data filter    bandwidth (I/Q and Data Filter cutoff frequencies – address  03h).   A 19.2 kB Data Speed Manchester encoded data stream  (19.2    kHz) needs a data filter cutoff frequency of 28 kHz or more  (TDA525x Data sheet – Par.3,4 , table 3‐10).    An increase of data filter cutoff frequency decreases the S/N     ratio and thus the Rx sensitivity.      6.4 Tx/Rx frequency and Tx deviation (FSK shift) is hardware    factory adjusted.  Do not change default values of “FSK” and “XTAL Tuning”    registers.                                            Fig. 8 BK58F3     RSSI output versus RF input signal       

Fig. 6 BK57F3  Tx mode (FSK) – RF output power and Icc total  current versus Vcc supply voltage 

Fig. 7 BK57F3  RSSI output versus RF input signal 

Fig. 9 BK58F3  Tx mode (FSK) – RF output power and Icc total  current versus Vcc supply voltage 

STE - Via Bistolfi 49–20134- Milano – Italy +39.02.21592337 - 02.21711809 - 02.26411765 fax +39.02.2640118 [email protected] – www.stecom.com   

Date 02‐25‐09   

BK5 Operating Manual 

3 

 

        DATA TRANSMISSION AND DATA RECEPTION TIMINGS AND  PROTOCOL    A – START OF TRANSMISSION OR TRANSITION FROM “R” TO  “T” (FIG. 10).  The upper trace is the Rx – Tx control (n° 3 terminal), the lower  trace is an example of Manchester encoded data with a  preamble (C) , a control start of message period (d) and also  some errors.  1. Transmission setup time is less than 2ms (refer to Infineon  data sheet – Par. 4‐1‐3), modulation must start immediately  with a “preamble”  square wave (C).  2. A long time (A) with “0” bit emission is not suggested (as also  it is not suggested a long “1” bit emission). This time cannot be  considered a “preamble” and can lead to a severe mismatch of  the adaptive data slicer on the receive module.  3. Preamble main target is to charge the Rx data slicer capacitor  Cslc (Infineon data sheet – Par 3.6) to the received data stream  mean level: with binary “FSK” modulation a square wave is the  best system to implement a good preamble.  4. It is higly recommended not to try to start immediately data  emission (B) , especially after an incorrect preamble period (A).   

Fig. 10  

  B – TRANSITION FROM “T” TO “R” (FIG. 11)  Receiver setup time (a) is typically 2,2 ms (Infineon data sheet  Par. 4‐1‐3 “Receiver characteristics”).  Adaptive data slicer time constant is 10ms, as determinate by  Cslc capacitor (100nF).  1. To have a stable output waveform time “A” plus time “B”  must elapse, where “B” is the data slicer settling time.  2. “B” time is not easily defined , depending on signal intensity,  ambient temperature, crystal frequencies mismatch, on channel  noise and/or presence of strong signals on adjacent channels,  etc. etc.  3. As a rule of thumb to have a good and stable output  waveform a total “A” + “B” time from 4 to 10 ms must be  considered.        Fig. 11  

Fig. 5 – RSSI output 

STE - Via Bistolfi 49–20134- Milano – Italy +39.02.21592337 - 02.21711809 - 02.26411765 fax +39.02.2640118 [email protected] – www.stecom.com   

Date 02‐25‐09   

BK5 Operating Manual 

4