1 系統(tǒng)設(shè)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(yīng)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(zhuǎn)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(shè)計

2.1 3.3V供電電源模塊

該設(shè)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)該有合理的時序,。表1為nRF905的工作模式及相應(yīng)功能,。

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件選用德國Keil公司推出的Cx51編譯器，在nVision 2集成開發(fā)環(huán)境下完成從源程序編輯,、編譯調(diào)試,，直到生成最終可執(zhí)行文件代碼的全部過程,。該系統(tǒng)的重點是控制nRF905的程序設(shè)計,。首先應(yīng)對nRF905進行初始配置，配置完成后按需要編寫用戶數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收程序,。

3.1 初始化配置

初始化配置分為以下3個部分：

（1）編寫SPIWRITE和SPIREAD子函數(shù),，即通過軟件為單片機配置SPI功能。

（2）初始化nRF905的射頻配置寄存器,。這些寄存器中有很多信息,，必須根據(jù)實際情況進行配置。設(shè)計中nRF905外接16MHz晶體,，XOF應(yīng)配置為01,，PA2PWB為發(fā)射功率，RX2 RED2 PWB為接收靈敏度,，可根據(jù)需要配置,。另外還有發(fā)送地址,、接收地址、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的長度,，可根據(jù)實際應(yīng)用配置,。

（3）配置nRF905的發(fā)送地址，最多4 B發(fā)送端的發(fā)送地址應(yīng)與接收端設(shè)備的接收地址相同,。在實際工作中,，nRF905可以自動濾除地址不相同的數(shù)據(jù)，只有地址匹配且校驗正確的數(shù)據(jù)才會被接收,，并存儲在接收數(shù)據(jù)寄存器中,。

3.2 發(fā)送數(shù)據(jù)

nRF905發(fā)送數(shù)據(jù)前，通過條用SPI寫函數(shù),，在待機模式下先把待發(fā)數(shù)據(jù)填進發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器,。然后把nRF905的TRX_CE、TX_EN引腳都置為高電平,，數(shù)據(jù)就會自動通過天線發(fā)送出去,。為了數(shù)據(jù)可靠地傳輸，將射頻配置寄存器中的自動重發(fā)位（AUTO_RE_TRAN）設(shè)為有效,，這樣在TRX_ CE被置高的時間內(nèi)數(shù)據(jù)一直在重復不斷的發(fā)送,。程序中設(shè)計延時500ms，之后拉低TRX_CE引腳,，回到待機模式,。

3.3 接收數(shù)據(jù)

STC89C52RC把nRF905的TRX_CE引腳置為高電平，TX_EN引腳置為低電平后,，即開始接收數(shù)據(jù),。在設(shè)計中可設(shè)定在一定的時間內(nèi)一直判斷nRF905的DR引腳是否變高，若為高,，則證明接收到了有效數(shù)據(jù),，可以退出接收模式；若一直沒有接收到,，待時間到也退出接收模式,。退出后在待機模式，CPU把nRF905內(nèi)部的接收數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)讀出,，即接收到的有效數(shù)據(jù),。

3.4 主程序設(shè)計

在該系統(tǒng)中，主程序包括兩部分：第一部分是主機（單片機）部分,，通過無線模塊接收下位機（呼叫器）的信息,。程序流程圖如圖5所示；第二部分是下位機（呼叫器）部分，響應(yīng)客戶的呼叫,，并通過無線模塊將信息傳送至主機（單片機）,。程序流程圖如圖6所示。

4 結(jié)語

該呼叫系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,，并運用無線射頻控制技術(shù),，通過軟件更新可迅速增容，根據(jù)企業(yè)的規(guī)模隨時更新軟件,，保證系統(tǒng)有最優(yōu)的服務(wù)質(zhì)量,。該系統(tǒng)的運用，降低了運行維護費用,、節(jié)約管理成本,，具有較大的經(jīng)濟效益。

   來源：互聯(lián)網(wǎng)