單片機實現(xiàn)無線呼叫系統(tǒng)設計
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隨著科技的進步以及生活質(zhì)量的不斷提高，產(chǎn)生了各種不同類型的呼叫系統(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系統(tǒng)，主機和呼叫器的應答通過一根三芯導線，包括電源線、信號線、地線來完成，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、成本高等問題，針對這些問題，無線呼叫系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來，越來越多的研究者將目光投向了無線領域。
1 系統(tǒng)設計方案
低功耗無線呼叫系統(tǒng)的發(fā)送和接收模塊的框圖如圖1，圖2所示。
其中圖1為無線發(fā)送模塊，以STC89C52RC為主控制核心，及時響應終端的呼叫信息，然后利用nRF905無線傳輸模塊將呼叫信息發(fā)送給無線接收模塊進行處理。
圖2為無線接收模塊，以STC89C52RC為主控制核心，利用nRF905無線傳輸模塊接收呼叫信息，然后利用串口轉USB線上傳給PC，利用上位機軟件可以實時監(jiān)測。
2 系統(tǒng)硬件電路設計
2.1 3.3V供電電源模塊
該設計可用3.3V電壓供電，故采用ASM1117-3.3電源供電系統(tǒng)，如圖3所示。無線發(fā)送模塊和STC89C52RC單片機皆為低功耗器件。對發(fā)送端而言，在對通信距離要求較遠時，也可采用5V供電。接收端可通過與PC連接的USB提供5V電源。核心部件LM1117-3.3是一個低壓差電壓調(diào)節(jié)器系列。壓差在1.2V輸出，此時相應的負載電流為800mA。
2.2 單片機控制電路
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。
STC89C52RC單片機除具有MCS-51系列單片機FLASH、RAM、分頻器、位定時器/計數(shù)器等結構外，具有如下主要特點：加密性強，無法解密;超強抗干擾;對外部的電磁輻射低;超低功耗，正常工作模式時典型功耗為4～7mA。
STC89C52RC單片機與單片射頻收發(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芯片開發(fā)而成。NewMsg RF905單片無線收發(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個完全集成的頻率調(diào)制器、1個帶解調(diào)器的接收器、1個功率放大器、1個晶體振蕩器和1個調(diào)節(jié)器組成。ShockBurst工作模式的特點是自動產(chǎn)生前導碼和CRC可以很容易通過SPI接口進行編程配置電流消耗很低，在發(fā)射功率為+10dBm時，發(fā)射電流為30mA接收電流為12.5mA。進入POWERDOWN模式可以很容易實現(xiàn)節(jié)電。nRF905是單工工作方式，且在待機模式、接收模式、發(fā)送模式之間切換需要延時，所以在無線通信過程中，通信軟件應該有合理的時序。表1為nRF905的工作模式及相應功能。
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