【導(dǎo)讀】通過SPI接口向nRF905配置寄存器讀寫配置信息……………………本文介紹了主動式無線尋物系。關(guān)系統(tǒng)實現(xiàn)，可靠性強(qiáng)，具有很好的實用價值。本文將設(shè)計一款利用51系列單片。機(jī)作為控制器，來控制無線收發(fā)芯片nRF905進(jìn)行發(fā)送和接收信號的系統(tǒng)。目前，在家庭和單位個人物品越來越多，而且各種物品也正向小型化發(fā)展。通過在一些重要或較小的物品上放置接收器，當(dāng)不容易發(fā)現(xiàn)該物。品時，通過遙控器遙控，對應(yīng)接收機(jī)聲光可提示人們找到該物品。能，以及他的可靠性和抗干擾能力的特點。

　　

【正文】 le circuit 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計思想 本 無線尋物 系統(tǒng)是以單片 機(jī) C 語言 來進(jìn)行軟件 編程 設(shè)計 的 ，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲空間。為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)， 這種條理清晰的設(shè)計方法免去一部分軟件的重復(fù)編程，然后組合成符合要求的應(yīng)用程序， 使程序設(shè)計的邏輯關(guān)系更加簡潔明了。 使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運作 [8]。 本系統(tǒng)主要有三塊程序，發(fā)射模塊編程、接收模塊編程和語音模塊編程。 首先， 發(fā)射模塊編程 在程序的開始應(yīng)對 主機(jī)和從機(jī)的各個對應(yīng)端口進(jìn)行定義，如配置口定義、 SPI 口定義和狀態(tài)輸出口定義。 以及其它程序 RF 寄存器配置， 延時，主機(jī)通過 SPI 口寫數(shù)據(jù)至 NRF905，從 NRF905 中讀取數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)包，等待接收數(shù)據(jù)包， 初始化配置寄存器等。而接收模塊程序與發(fā)射模塊程序基本相似。語音模塊程序大體包括初始化程序、錄放音程序、延時程序等。 只要把這些程序正確的連接到一起就能在程序上實現(xiàn)無線尋物系統(tǒng)。 各功能模塊軟件程序設(shè)計 通過 SPI 接口向 nRF905 配置寄存器讀寫配置信息 nRF905通過 SPI接口與單片機(jī)通訊，因此必須首先了解 SPI接口。 [SPI概 念 ] SPI外圍串行接口由四條線構(gòu)成： MOSI主機(jī)輸出從機(jī)輸入 （主機(jī)寫操作） MISO 主機(jī)輸入從機(jī)輸出 （主機(jī)讀操作） 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 26 SCK 串行時鐘信號，由主機(jī)控制 CSN 片選信號，低電平有效 (1) SPI 寫 操作 步驟一： MOSI 線準(zhǔn)備好需要發(fā)送的數(shù)據(jù)位 步驟二： SCK置高，器件讀取 MOSI線上的數(shù)據(jù) 步驟三： SCK置低，準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)的下一位 以上步驟循環(huán)執(zhí)行 8次，通過 SPI向器件發(fā)送數(shù)據(jù)完成！ 注意：數(shù)據(jù)的傳輸時，高位在前，低位在后。 (2)SPI 讀操作 步驟一： MISO線準(zhǔn)備好需要發(fā)送的數(shù)據(jù)位 步驟二： SCK置高，主機(jī)讀取 MISO線上的數(shù)據(jù) 步驟三： SCK置低，準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)的下一位 以上步驟循環(huán)執(zhí)行 8次，通過 SPI從器件上讀數(shù)據(jù)完成！ 注意：數(shù)據(jù)的傳輸時，高位在前，低位在后。 (3)主機(jī)通過 SPI 接口向 905 配置寄存器寫入 配置字 步驟一： CSN置低電平， SPI接口開始等待第一條指令 步驟二：調(diào)用 SpiWrite函數(shù)，向器件發(fā)送 WC信號，準(zhǔn)備寫入配置信息 （ SpiWrite函數(shù)在上文講解） 步驟三：反復(fù)調(diào)用 SpiWrite函數(shù)，向器件配置寄存器寫入配置信息 步驟四： CSN置高電平，結(jié) 束 SPI通訊。 nRF905 配置完成！ (4) 代碼中 nRF905 SPI 接口指令的宏定義 以下操作全部從對應(yīng)寄存器的字節(jié) 0 開始 define WC 0x00 // 寫配置寄存器（ RFConfiguration Register） define RC 0x10 // 讀配置寄存器（ RFConfiguration Register） define WTP 0x20 // 向 TXPayload寄存器寫入發(fā)送有效數(shù)據(jù) define RTP 0x21 // 從 TXPayload寄存器讀取發(fā)送 有效數(shù)據(jù) define WTA 0x22 // 向 TXAddress寄存器寫入發(fā)送地址 define RTA 0x23 // 從 TXAddress 寄存器讀取發(fā)送地址 define RRP 0x24 // 從 RXPayload 寄存器讀取接收到的有效數(shù)據(jù) 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 27 發(fā)射模塊 發(fā)射模塊 是由 AT89LV51 單片機(jī)與 NRF905ANC 模塊組成。在單片機(jī)選一 普通 I/O 口引腳與一按鍵相連，當(dāng)按鍵按下時表示主機(jī)需要尋找被尋物體，這時， 單片機(jī)發(fā)出命令使 NRF905ANC 模塊發(fā)射某一頻率信號，來尋 找從機(jī)物體。 使用 nRF905 發(fā)送 數(shù)據(jù)步驟 步驟一：通過 SpiWrite 函數(shù)發(fā)送 WTP命令，準(zhǔn)備寫入 TX有效數(shù)據(jù) 步驟二：循環(huán)調(diào)用 SpiWrite向 TXPayload寄存器寫入 TX有效數(shù)據(jù)（中間夾有 CSN電平變化） 步驟三：延時 步驟四：通過 SpiWrite函數(shù)發(fā)送 WTA命令，準(zhǔn)備寫入 TX地址 步驟五：循環(huán)調(diào)用 SpiWrite向 TXAddress寄存器寫入 TX地址 步驟六： TRX_CE=1。 開始發(fā)送數(shù)據(jù) 延時， nRF905 數(shù)據(jù)發(fā)送完成 接收模塊 接收模塊 是由 AT89LV51 單片機(jī)、 NRF905ANC 模塊和語音模塊所組成。 當(dāng) 有主機(jī)尋找從機(jī)的請求時，從機(jī)上的 NRF905ANC 模塊會接收到從主機(jī)發(fā)出的 那一頻率的信號，并把請求傳遞給 AT89LV51 單片機(jī)，而 AT89LV51 單片機(jī)會通 過語音模塊發(fā)出一段錄音來顯示從機(jī)所在位置 。 使用 nRF905 接收 數(shù)據(jù)步驟 步驟一： TRX_CE=0。 必須將此引腳置低，使 905進(jìn)入 standby模式 步驟二：發(fā)送 RRP指令 步驟三：循環(huán)調(diào)用 SpiRead函數(shù)，讀取接收到的數(shù)據(jù) 步驟四：等待 DR和 AM引腳復(fù)位為低電平（中間夾有 CSN電平變 化） 數(shù)據(jù)包接收完成 ！ 注： AM 地址匹配，接收到有效地址，被置高 DR 接收到有效數(shù)據(jù)包，并解碼后，被置高 當(dāng)所有有效數(shù)據(jù)被讀取后， nRF905將 AM和 DR置低 最后需要注意的是，必須首先設(shè)置器件的發(fā)送 /接收模式才能保證有效的數(shù)據(jù) 發(fā) 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 28 送接收 //設(shè)置器件為發(fā)送模式 void SetTxMode(void) { TX_EN=1。 TRX_CE=0。 Delay(1)。 // delay for mode change(=650us) } //設(shè)置器件為接收模式 void SetRxMode(void) { TX_EN=0。 TRX_CE=1。 Delay(1)。 // delay for mode change(=650us) } 通過主動式無線尋物系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)了對于小型物體的尋找，可以大大 方 便人們的生活。該系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)，采用模塊化和單片機(jī)技術(shù)來加以完成，性能可靠，具有很好的應(yīng)用價值。 由于 該系統(tǒng) 是本人獨立設(shè)計的，在知識和經(jīng)驗方面都存在著不足。另外，在整個開發(fā)的過程中，時間也比較倉促。因此，該系統(tǒng)必然會存在一些缺陷和不足。 盡管本設(shè)計還存 在一些不足的地方，但其實用性還是很強(qiáng)的 。 尤其是本設(shè)計中采用了無線收發(fā)系統(tǒng) ， 更加突出了方便 、 快捷 。 通過開發(fā)這個系統(tǒng)，并且使我鞏固了單片機(jī)的基礎(chǔ)知識并對 NRF905 有了一個大概的了解 。 參考文獻(xiàn) [1] 傅海鵬 . NRF401芯片在無線遙控系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 齊齊哈爾大 學(xué)學(xué)報， 2021,5 [2] 林德彬 . 無線編碼解碼控制系統(tǒng)的設(shè)計與實踐 [J]. 西安航空技術(shù) 高等?？茖W(xué)校學(xué)報， 2021,5 [3] 史紀(jì)元 . 無線防盜報警系統(tǒng)的設(shè)計 [J]. 濰坊學(xué)院學(xué)報， 2021， 6 [4] 宮芳 . 無線遙控系統(tǒng)的模 塊化設(shè)計方案 ［ M］ .中國科技信息， 2021,2 [5] 劉文濤 .《單片機(jī)語言 C51 典型應(yīng)用設(shè)計》 [M].人民郵電 高等 教育出版社 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 29 [6] 趙文博 ,劉文濤 .《單片機(jī)語言 C51典型程序設(shè)計》 [M].人民郵電出版社 [7] 康光華 .《電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分》 [M].天津大學(xué)出版社 . [8] 李全利 ,遲榮強(qiáng) .《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》 [M].高等教育出版社 . [9] 李剛 .《 51 系列單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用技巧》 [M].北京航空航天大學(xué)出版社 [10] 80c51 Family User’s Manual[J] 致 謝 在論文即將完成之際，回顧緊張而充實的開發(fā)過程，本人在此向所有關(guān)心及幫助我的老師和同學(xué)們致以最真誠的感謝！ 在本次畢業(yè)設(shè)計中，我從指導(dǎo)老師 ——宮老師，身上學(xué)到了很多東西。他認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使 收益 匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到很大的提高，這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，在此感謝他耐心的輔導(dǎo)。在撰寫論文階段，宮老師幾次審閱我的論文， 給我 提出了許多寶貴意見， 使 我能 順利 的完成課題設(shè)計的任務(wù)。 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 30 附錄一系統(tǒng)總體硬件原理圖 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eAD a t e : 3 J un 2 0 0 8 S he e t o f F i l e : E : \ s y q\ s y q .d d b D r a w n B y:E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10A T 89 L V 511 0K * 8 abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpDS 1 2M H zC 1 C2C3C R M 9 05 A N CT X E N4u P C L K5P W R _ U P6GND8AM9CD10M I S O11DR12S C K13M O S I14GND15C S N16GND1GND7T R X _C E3V C C2V C CR2R E S 2V C CSR1R E S 2V C C 圖 . The host total electric circuit diagram 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eAD a t e : 3 J un 2 0 0 8 S he e t o f F i l e : E : \ s y q\ s y q .d d b D r a w n B y:P 0435P 0237P 0138P 0039P 0536P 0434P 0633P 0732P 178P 101P 112P 123P 134I N T 012I N T 113P 0738A L E30P S E N29X218P 2627T X D11R X D10X119T115WR16RD17T014P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526R E S T9EA31P 167P 156p 145GND20VCC40U1 A T 89 L V 51V C C D27V C C A18I N 11A M C A P14X C L K26V S S A23V S S A12V S S A11V S S D4I N +17I A C26I N T25M I E O3M D E L2/ C L K28/ S S1AUOUT16U2 I S D 4 00 3R6R3R4R2R1R5R74 .7 kR8D1L E DD2L E D3 0pC53 0pC4E14 .7 pE3E2E4 1 2M hz0 .1C3C2LSM I CQN P NC1+3S3S2S1 R9 3 1