基于nRF4O1的無線排隊機(jī)設(shè)計

⑤示例：發(fā)送窗口分配的排隊號碼：
0xFF 0x34 Ox03 2個字節(jié)　　SUM
2字節(jié)分配示意圖

為了實現(xiàn)多機(jī)通信，所有發(fā)射電路的振蕩頻率和所有接收電路的振蕩頻率都必須一致。為保證正常通信，數(shù)據(jù)傳送方向必須為半雙工傳送，收發(fā)器在發(fā)射時必須屏蔽自己的接收中斷，發(fā)射結(jié)束后再開放。

3 硬件電路設(shè)計
nRF401是一個基于ISM頻率為433MHz設(shè)計的單片UHF無線收發(fā)一體芯片。該芯片有如下特點(diǎn)：采用FSK(frequency shift keying)頻移鍵控調(diào)制方式，具有非常少的外圍元件，直接數(shù)據(jù)輸入輸出，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)場合；采用DSS+PLL頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性極好；無需曼徹斯特編碼；工作速度最高可達(dá)20 kbps；最大發(fā)射功率達(dá)+10dBm，使用距離最遠(yuǎn)可達(dá)1000m；工作在ISM頻率433MHz和雙信道頻率433．92M Rz／434．33MHz下，使用不需要申請許可證。
單片機(jī)與nRF401應(yīng)用連接如圖3所示，在本系統(tǒng)中，為避免相互干擾，無線收發(fā)部分單獨(dú)做在一塊PCB板上，組成獨(dú)立的無線收發(fā)模塊。壓控振蕩器(VC0)外接22mH高品質(zhì)因素電感；鎖相環(huán)(PLL)外接典型單端二階濾波器；振蕩源輸入接4MHz晶振；ANT1／ANT2為天線接口，天線設(shè)計采用PCB差分天線；CS為頻率選擇，通過撥盤開關(guān)S1選擇，CS=0時選擇433．92MHz，CS=1時選擇434．33MHz，無論何種選擇都要使主從機(jī)頻率一致；PWR UP為節(jié)電控制選擇，由單片機(jī)控制；DOUT為數(shù)據(jù)輸出端口，與單片機(jī)串行口數(shù)據(jù)線RXD連接；DIN為數(shù)據(jù)輸人端口，與單片機(jī)串行口數(shù)據(jù)線TXD連接；TXEN為發(fā)送／接收控制端口，由單片機(jī)控制，TXEN=0時nRF401接收無線信息，TXEN=1時nRF401發(fā)送無線信息。單片機(jī)與nRF401的電路連接如圖3所示。本系統(tǒng)可編程實現(xiàn)頻率的選擇和節(jié)電模式的控制，為實際的應(yīng)用提供了方便。實驗證明，該無線收發(fā)模塊的性能良好，全可以滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?p>

窗口顯示電路采用8塊74LS595串行傳輸行數(shù)據(jù)和1塊74HC154進(jìn)行列選控制16塊8*8LED點(diǎn)陣進(jìn)行顯示，采用SST公司(Silicon Storage Technology)的高速可編程閃存芯片ST28SF040存儲顯示字符庫。具體電路簡單在此不再列出。

4 通信軟件設(shè)計
為了避免同頻干擾的問題，系統(tǒng)采用分時TDMA(Time Division Multiple Access)技術(shù)，把系統(tǒng)發(fā)號主機(jī)與任意一臺從機(jī)之問的通信采用時分的方式分開，發(fā)號主機(jī)通過掃描的方式與各臺從機(jī)設(shè)備進(jìn)行單臺通信，這樣系統(tǒng)中的發(fā)號主機(jī)與從機(jī)的通信方式就成為點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式。程序采用C51單片機(jī)語言編寫，其主控程序流程圖如圖4、圖5所示