【正文】 表 21 NRF905 的工作模式 PWR_UP TRX_CE TX_EN 工作模式 0 X X 關(guān)機模式 1 0 X 空閑模式 1 1 0 射頻接收模式 1 1 1 射頻發(fā)送模式 NRF905芯片可以選擇多種形式的天線作為無線傳輸?shù)耐緩?。對于低損耗、小尺寸的無線模塊來說，具有 T型匹配網(wǎng)絡(luò)的環(huán)形天線是一個很好天線的解決方案。本系統(tǒng)采用此種天線解決方案，使用 的是差分環(huán)形天線。 PCB板上環(huán)形天線具有成本低，方向性較好，對人體不敏感，但增益較低的特點。通常應(yīng)用于帶寬較窄的場合，有利于抑制強的干擾。 NRF905的外部電路主要由三個部分組成： VC0的外部電路，天線和接口驅(qū)動電路。該模塊具有超小體積（ 33mm 19mm）、性能穩(wěn)定且不受外界干擾、對電源不敏感、傳輸距離遠(yuǎn)（無障礙 200m）等優(yōu)點。最大發(fā)射功率＋ 10dBm，高抗干擾 GFSK調(diào)制、可跳頻、最大數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率 50kbps、獨特的載波檢測輸出、地址匹配輸出、數(shù)據(jù)就緒輸出。其中管腳 MISO為 SPI輸出， MOSI為 SPI輸入， CSN為 SPI使能端，低電平有效。而 CD、 AM、 DR三個管腳分別為載波檢測輸出、地址匹配輸出、數(shù)據(jù)就緒輸出 [12]。 NRF90無線發(fā)送 模塊電路連接見圖 27。 圖 27 NRF905無線發(fā)送模塊電路連接 SPI接口由狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器5個寄存器組成。狀態(tài)寄存器包含數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳狀態(tài)信息和地址匹配引腳狀態(tài)信息；射頻配置寄存器包含收發(fā)器配置信息，如頻率和輸出功能等；發(fā)送地址寄存器包含接收機的地址和數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器包含待發(fā)送的數(shù)據(jù)包的信息，如字節(jié)數(shù)等；接收數(shù)據(jù)寄存器包含要接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)等信息 [13]。 接收端 無線接收模塊 無線接收模塊和 發(fā)送模塊的管腳接連方式一樣，如圖 27。無線接收模塊接收信號后，將信號傳給單片機進(jìn)行相應(yīng)處理。接收時單片機將 PWR_UP， TRX_CE 置 1， TX_EN 置 0，信號由 mosi腳輸出到單片機并進(jìn)行判斷和處理。 無線防盜報警器的設(shè)計與制作 9 單片機 圖 29 的功能是將接收到的無線信號處理反應(yīng)到發(fā)光二極管和蜂鳴器上。單片機 STC89C52RC的 與無線接收模塊 NRF905連接，信號經(jīng)過程序判斷，使蜂鳴器響，發(fā)光二極管對應(yīng)的燈亮。 圖 29 單片機及其周邊電路 發(fā)光二極管 圖 210 單片機控制四個發(fā)光二極管電路 圖 210 中的接口分別與 STC89C52RC 的 相連接，被單片機控制來反應(yīng)信號。發(fā)射端的四位撥碼開關(guān)哪個撥 on，接收端的發(fā)光二極管對應(yīng)的就那個亮。 無線防盜報警器的設(shè)計與制作 10 蜂鳴器 圖 211 電路功能是當(dāng)有報警信號時，通過 STC89C52RC 來控制蜂鳴器響，以警示人們。 圖 211 單片機控制蜂鳴器電路 無線防盜報警器的設(shè)計與制作 11 第三章 軟件設(shè)計 本設(shè)計的程序編寫是用 C 語言設(shè)計的，主要包括發(fā)送端程序和接收端 程序，其中發(fā)送端程序又包括單片機發(fā)送主程序、無線發(fā)送主程序，接收端程序包括單片機接收主程序、無線接收主程序。 單片機發(fā)送接收主程序流 程 圖 31 單片機處理主程序流程圖 單片機主程序流程體圖包含發(fā)送和接收兩部分，都采用標(biāo)志位查詢的方式作為進(jìn)入的條件。單片機主程序流程圖如圖 31。 當(dāng)有人靠近，熱釋電紅外傳感器信號輸出為高電平時，單片機判斷是哪個撥碼開關(guān)的按鍵置 1，將數(shù)據(jù)通過 NRF905 發(fā)送。再經(jīng) NRF905 接收，單片機判斷數(shù)據(jù)，將單片機與蜂鳴器和對應(yīng)的發(fā)光二極管的接口置低，以驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管工作。 無線發(fā)送流程 圖 32 介紹了 NRF905 無線模塊發(fā)送信號流程： A．當(dāng)微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，通過 SPI 接口，按時序把接收機的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)送傳給無線發(fā)送 單片機初始化 模塊初始化 蜂鳴器響 對應(yīng) LED 亮 開始 While（ 1） 發(fā)送標(biāo) 志位是否就緒 是否收到數(shù)據(jù) 否 否 是 是 無線防盜報警器的設(shè)計與制作 12 NRF905， SPI 接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時確定；微控制器置高 TRX_CE 和 TX_EN，激發(fā)NRF905 的 ShockBurstTM 發(fā)送模式； NRF905 的 ShockBurstTM 發(fā)送：射頻寄存器自動開啟；數(shù)據(jù)打包 (加字頭和 CRC 校驗碼 )；發(fā)送數(shù)據(jù)包；當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳被置高； B． AUTO_RETRAN 被置高， NRF905 不斷重發(fā)，直到 TRX_CE 被置低； C．當(dāng) TRX_CE被置低， NRF905發(fā)送過程完成，自動進(jìn)入空閑模式。 ShockBurstTM工作模式保證，一旦發(fā)送數(shù)據(jù)的過程開始，無論 TRX_CE 和 TX_EN引腳是高或低，發(fā)送過程都會被處理完。只有在前一個數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢， NRF905 才能接受下一個發(fā)送數(shù)據(jù)包 [14]。 NO YES NO YES NO YES NO NO YES 圖 32 NRF905無線模塊發(fā)送程序流程圖 無線接收流程 圖 33 介紹了 NRF905 無線模塊接收信息流程： 空閑模式 TX＿ EN=1 PWR＿ UP=1 TRX＿ CE=0 SPI 編程 由微控制器向 NRF905發(fā)送數(shù)據(jù)包 啟動 NRF905 發(fā)送模式 加字頭和 CRC 校驗碼 發(fā)送數(shù)據(jù)包 TRX＿ CE=1? TRX＿ CE=1? AUTO＿ RETRAN=1? DR=1? 發(fā)送設(shè)備通電 無線防盜報警器的設(shè)計與制作 13 A．當(dāng) TRX_CE 為高、 TX_EN為低時， NRF905 進(jìn)入接收模式； 650μs后， NRF905 不斷監(jiān)測，等待接收數(shù)據(jù)；當(dāng) NRF905 檢測到同一頻段的載波時，載波檢測引腳被置高；當(dāng)接收到一個相匹配的地址，地址匹配引腳被置高； B．當(dāng)正確的數(shù)據(jù)包接收完畢， NRF905 自動移去字頭、地址和 CRC 校驗位，把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳置高；微控制器把 TRX_CE 置低， NRF905 進(jìn)入空閑模式；微控制器通過 SPI 口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)；當(dāng)所有的數(shù)據(jù)接收完畢， NRF905 把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳和地址匹配引腳置低； C． NRF905此時可以進(jìn)入接收模式、發(fā)送模式或關(guān)機模式。當(dāng)正在接收一個數(shù)據(jù)包時， TRX_CE或 TX_EN 引腳的狀態(tài)發(fā)生改變， NRF905 立即把其工作模式改變，數(shù)據(jù)包則丟失 [14]。 NO NO YES NO YES NO YES YES NO 圖 33 NRF905無線模塊接收程序流程圖 空閑模式 TX＿ EN=0 PWR＿ UP=1 接收設(shè)備通電 AM 置 1 接收數(shù)據(jù) DR 置 1 進(jìn)入空閑模式 DR 和 AM 置 0 地址匹配 ? 啟動 NRF905 接收模式 檢測到同一頻段載波，CD 置 1 AM 置 0 微控制器通過 SPI接口獲取數(shù)據(jù) TRX＿ CE=1? CRC 正確 ? TRX＿ CE=1? 無線防盜報警器的設(shè)計與制作 14 第四章 系統(tǒng)的調(diào)試及 運行結(jié)果 系統(tǒng)的調(diào)試 （ 1）先將系統(tǒng)程序進(jìn)行編譯，在確認(rèn)無誤后將程序燒錄到 STC89C52RC 中。 （ 2）電路板用萬用表進(jìn)行檢驗：查看芯片電源和地管腳是否接錯