單片機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　隨著科技的進(jìn)步以及生活質(zhì)量的不斷提高，產(chǎn)生了各種不同類(lèi)型的呼叫系統(tǒng)。傳統(tǒng)的呼叫系統(tǒng)多是有線的，比如采用分布控制方式的單片機(jī)系統(tǒng)，主機(jī)和呼叫器的應(yīng)答通過(guò)一根三芯導(dǎo)線，包括電源線、信號(hào)線、地線來(lái)完成，各呼叫器并行掛接。這樣的系統(tǒng)存在著布線繁瑣，安裝麻煩、成本高等問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，無(wú)線呼叫系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來(lái)，越來(lái)越多的研究者將目光投向了無(wú)線領(lǐng)域。

　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　低功耗無(wú)線呼叫系統(tǒng)的發(fā)送和接收模塊的框圖如圖1，圖2所示。

　　其中圖1為無(wú)線發(fā)送模塊，以STC89C52RC為主控制核心，及時(shí)響應(yīng)終端的呼叫信息，然后利用nRF905無(wú)線傳輸模塊將呼叫信息發(fā)送給無(wú)線接收模塊進(jìn)行處理。

　　圖2為無(wú)線接收模塊，以STC89C52RC為主控制核心，利用nRF905無(wú)線傳輸模塊接收呼叫信息，然后利用串口轉(zhuǎn)USB線上傳給PC，利用上位機(jī)軟件可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

　　2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

　　2.1 3.3V供電電源模塊

　　該設(shè)計(jì)可用3.3V電壓供電，故采用ASM1117-3.3電源供電系統(tǒng)，如圖3所示。無(wú)線發(fā)送模塊和STC89C52RC單片機(jī)皆為低功耗器件。對(duì)發(fā)送端而言，在對(duì)通信距離要求較遠(yuǎn)時(shí)，也可采用5V供電。接收端可通過(guò)與PC連接的USB提供5V電源。核心部件LM1117-3.3是一個(gè)低壓差電壓調(diào)節(jié)器系列。壓差在1.2V輸出，此時(shí)相應(yīng)的負(fù)載電流為800mA。

　　2.2 單片機(jī)控制電路

　　從電源供給及功耗等各方面的考慮，數(shù)據(jù)處理部分采用STFC89C51RC/RD+系列的STC89C52RC單片機(jī)。

　　STC89C52RC單片機(jī)除具有MCS-51系列單片機(jī)FLASH、RAM、分頻器、位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等結(jié)構(gòu)外，具有如下主要特點(diǎn)：加密性強(qiáng)，無(wú)法解密;超強(qiáng)抗干擾;對(duì)外部的電磁輻射低;超低功耗，正常工作模式時(shí)典型功耗為4～7mA。

　　STC89C52RC單片機(jī)與單片射頻收發(fā)器nRF905連接如圖4所示。

　　2.3 數(shù)據(jù)傳輸模塊的選擇

　　數(shù)據(jù)傳輸模塊采用NewMsg_RF905SE模塊，該模塊采用挪威Nordic公司推出的單片射頻收發(fā)器nRF905芯片開(kāi)發(fā)而成。NewMsg RF905單片無(wú)線收發(fā)器工作電壓為1.9～3.6V，工作在433/868/915MHz的ISM頻段，最大數(shù)據(jù)速率為100Kb/s。芯片內(nèi)部由1個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器、1個(gè)帶解調(diào)器的接收器、1個(gè)功率放大器、1個(gè)晶體振蕩器和1個(gè)調(diào)節(jié)器組成。ShockBurst工作模式的特點(diǎn)是自動(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼和CRC可以很容易通過(guò)SPI接口進(jìn)行編程配置電流消耗很低，在發(fā)射功率為+10dBm時(shí)，發(fā)射電流為30mA接收電流為12.5mA。進(jìn)入POWERDOWN模式可以很容易實(shí)現(xiàn)節(jié)電。nRF905是單工工作方式，且在待機(jī)模式、接收模式、發(fā)送模式之間切換需要延時(shí)，所以在無(wú)線通信過(guò)程中，通信軟件應(yīng)該有合理的時(shí)序。表1為nRF905的工作模式及相應(yīng)功能。

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