【正文】 N= P3^5。 [13]它接收解調出的串行二進制碼 ,在內部根據本系統(tǒng)的無線數據傳輸信號編碼格式將 串行碼對應成發(fā)射電路上的按鍵 ,便于利用 ,易于兼容 ,當發(fā)射模塊的類型不同時只需對程序稍加改動即可。 0‐不重發(fā)數據； 1 ‐重發(fā)數據包 RX_AWF 3 RX 地址寬度 默認值 =100 001‐ 1字節(jié) RX 地址寬度； 100‐ 4字節(jié) RX 地址寬度 TX_AWF 3 TX 地址寬度 默認值 =100 001‐ 1字節(jié) TX 地址寬度； 100‐ 4字節(jié) TX 地址寬度 RX_PW 6 RX 接收有效數據寬度 默認值 =100000 000001 ‐ 1字節(jié) RX 有效數據寬度 000010 ‐ 2字節(jié) RX 有效數據寬度 100000 ‐ 32字節(jié) RX 有效 數據寬度 TX_PW 6 TX 有效數據寬度 默認值 =100000 000001 ‐ 1字節(jié) TX 有效數據寬度 000010 ‐ 2字節(jié) TX 有效數據寬度 100000 ‐ 32字節(jié) TX 有效數據寬度 第 12 頁（共 23 頁） 軟件設計 概述 硬件解碼電路較復雜 ,外圍器件過多 ,且當發(fā)射模塊的類型不同時不易改動 ,不利于模塊化 ,而軟件解碼就克服了這些缺點。 0 ‐器件工作在 433MHZ 頻段 1 ‐器件工作在 868/915MHZ 頻段 PA_PWR 2 輸出功率 默認值 =00 00 ‐ 10dBm 01 ‐ 2dBm 10 +6dBm 11 +10dBm RX_RED_PWR 1 降低接收模式電流消耗至 靈敏度降低 默認值 =0。HFREQ_PLL=h。讀操作全部從字節(jié) 0開始 CHANNEL_CONFIG (CC) 1000pphccccccccc 快速設計配置寄存器中 CH_NO,HFREQ_PLL和 PA_PWR 的專用命令。讀操作全部從字節(jié) 0 開始。寫操作全部從字節(jié) 0 開始。讀操作全部從字節(jié) 0開始。寫操作全部從字節(jié) 0開始。 R_CONFIG (RC) 0001AAAA 讀配置寄存器。 表 2 串行接口指令 SPI 串行接口指令 指令名稱 指令格式 操作 W_CONFIG (WC) 0000AAAA 寫配置寄存器。 SPI 讀操作如圖 8，寫操作如圖 9 圖 8 SPI 讀操作 圖 9 SPI 寫操作 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)送數據寄存器和接收數據寄存器 5 個寄存器組成。 [11]SPI 接口的工作方式可通過第 10 頁（共 23 頁） SPI 指令進行設置。 [10]在 nRF905 的電路板設計中，也可以使用環(huán)形天線，把天線布在 PCB 板上，這可減小系統(tǒng)的體積。在高頻下間隔進行開關 ,可減小消耗功率，單片機與模塊連接設計如圖 6 所示。采用高頻調制的無線數據傳輸信號抗干擾 能力強 ,使無線數據傳輸信號易于分離和區(qū)別 。由無線數據傳輸發(fā)射系統(tǒng)輸出的信號是經高頻調制后的二進制高頻編碼脈沖串 ,它由起始碼及信息碼構成。處理系統(tǒng)由單片微處理機芯片及外圍電路構成。其發(fā)射系統(tǒng)由可編程的集成芯片及外圍電路構成 。 nRF905 片內集成了電源管理、晶體振蕩器、低噪聲放大器、頻率合成器、功率放大器等模塊，曼徹斯特編碼／解碼由片內硬件完成，無需用戶對數據進行曼徹斯特編碼，使用非常方便。由以上分析可知， nRF905 的 ShockBurstTM收發(fā)模式有利于節(jié)約存儲器和微控制器資源，同時也減小了編寫程序的時間。在 ShockBurstTM 接收模式下，當一個包含正確地址和數據的數據包被接收到后，地址匹配 (AM)和數據準備好 (DR)兩引腳通知微控制器。 [7]nRF905 的工作模式由 TRX_CE、 TX_EN 和 PWR_UP 三個引腳決定，如表 1 所示： 表 1 nRF905 的工作模式與引腳關系 PWR_UP TRX_CE TX_EN 工作模式 0 X X 掉電和 SPI 編程 1 0 X Standby 和 SPI 編程 1 1 0 ShockBurst RX 1 1 1 ShockBurst TX 與射頻數據包有關的高速信號處理都在 nRF905 片內進行，數據速率由微控制器配置的 SPI 接口決定，數據在微控制器中低速處理，但在 nRF905 中高速發(fā)第 8 頁（共 23 頁） 送因此中間有很長時間的空閑，這很有利于節(jié)能。 RX Mode: (9) 標準 DIP 間距接口，便于嵌入式應用 (10) RFModuleQuickDEV 快速開發(fā)系統(tǒng)，含開發(fā)板 工作模式及芯片結構 nRF905 有兩種工作模式和兩種節(jié)能模式。 nRF905 適用于無線數據通信、無線報警及安全系統(tǒng)、無線探測、無線監(jiān)測、家庭自動化和玩具等諸多領域。 nRF905 由頻率合成器、接收解調器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器組成，不需外加聲表濾波器，ShockBurstTM 工作模式，自動 處理字頭和 CRC(循環(huán)冗余碼校驗 )，使用 SPI 接口與微控制器通信，配置非常方便。 [6]對移動通信的數字調制和解調器技術的要求如下： （ 1）在信道衰落條件下，誤碼率要盡可能低； （ 2）發(fā)射頻譜窄，對相鄰信道干擾?。? （ 3）高效率的解調，以降低移動臺功 耗，進一步縮小體積和成本； （ 4）能提供較高的傳輸速率； （ 5）易于集成。射頻接收模塊接收發(fā)射的已調制信號，并對信號進行解調恢復原來的調制信號。這樣 ,根據事先約定代碼所代表的功能 ，單片機就可以去執(zhí)行各種控制動作 ,從而達到無線數據傳輸的目的。解碼一位后 ,需等到下一位的高電平到來 ,再讀到一個低電平后，判斷讀得的電平是高還是低 ,進行解碼。當接收到起始幀后 ,進入解碼部分 ,接收完一幀后 ,處理收到的數據并進入下一次接收。 (4)檢驗接收信息的正確性。 (2)排除系統(tǒng)內外各種干擾信號。對于 2 脈位調制 (2PPM),需要判斷出每個周期內高低電平出現的先后次序 ,從而實現解碼。方法有很多種 ,中斷、查詢都可以實現 ,具體方法因實際情況而定。當 MCU 的任務不是很繁重時 ,可以考慮使用軟件解碼。使用專用的硬件編碼解碼對芯片 ,簡便可靠 ,使用廣泛 ,不再多述。 (3) 控制數據編碼與解碼器 : 這類電路無加密地址編碼僅有控制數據的編解碼。 (2) 地址加密編碼與解碼器 : 這一類電路無控制數據編碼僅有加密地址編解碼功能。其編碼容量大 ,保密性好。專用解碼芯片一般與專用編碼芯片配對設計制造。如圖 5 所示 ,脈寬編碼用在載波或脈沖調制方式中 .家用錄像機 ,VCD,DVD 的遙控器多采用脈 寬編碼方式。 第 5 頁（共 23 頁） 圖 4 曼徹斯特編碼方式 第三種 :脈寬調制編碼方式 ,是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。但每一個碼元都被調成兩個電平，所以數據傳輸速率只有調制速率的 1/2。用來產生載頻振蕩的電路一般有多諧振蕩器、互補振蕩器和石英晶體振蕩器等由低頻振蕩器產生的低頻調制波 ,一般為寬度一定的方法。還有一種是差分曼徹斯特編碼，每位中間的跳變僅提供時鐘定時，而用每位開始時有無跳變表示 0或 1，有跳變?yōu)?0，無跳變?yōu)?1。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，位中間的跳變既作時鐘信號，又作數據信號；從高到低跳變表示 1，從低到高跳變表示 0。在兩個相鄰的頻率跳變的碼元之間，其相位通常是不連續(xù)的。圖 3 是表示用 2 個頻率對“二進制位”的“ 0”和“ 1”進行 編碼的示意圖。用 2 個頻率傳輸 1“位”二進制 ,這是最安全的方法 ,缺點是成本高、功耗大。這時其頻譜可以看成碼列對低頻載波的開關鍵控加上碼列的反碼對高頻載波的開關鍵控。 圖 2 無線數據傳輸原理 無線數據傳輸常用編碼方式 第一種 :FSK 式（移頻鍵控方式 Frequency Shift Keying） , 又稱數字調頻。 [3]發(fā)送端采用單片機將待發(fā)送的二進制信號編碼調制為一系列的脈沖串信號 ,通過無線數據傳輸模塊中的發(fā)射模塊發(fā)射信號。同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。 圖 1 AT89S51 芯片 DIP 封裝引腳 此外， AT89S51設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz并可通過軟件設置省電模式。給出了無線數據傳輸系統(tǒng)的工作原理、硬件設計方案和軟件設計方案。無線數據傳輸因其傳輸距離遠和受障礙影響小而得到廣泛應用，隨著各種專用無線數據傳輸集成電路和無線數據傳輸發(fā)射和接收專用集成電路的不斷涌現，使許多復雜的無線數據傳輸系統(tǒng)的設計變得愈來愈簡單，而且工作穩(wěn)定性可靠。若采用有線數據傳輸方式顯然是不合適的。采集到的數據通信傳輸到手持終端 , 然后通過手持終端送到后臺機 (PC 機 ) 進行數據分析、處理。 [1]在有線數據傳輸方式當中 ,數據的傳輸載體是雙絞線、同軸電纜或光纖。 關鍵詞： AT89S51 單片機， nRF905 模塊，無線數據傳輸； 引 言 當今的各種 智能化控制系統(tǒng) ,比如智能化小區(qū)內部的無線抄表系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)和安全防火系統(tǒng)等 ,工業(yè)數據采集系統(tǒng) ,水文氣象控制系統(tǒng) ,機器人控制系統(tǒng)、數字圖像傳輸系統(tǒng)等等 ,都離不開數據信息的傳輸。而無線數據傳輸功能比較復雜的一些電器產品，無線數據傳輸信號的識別與譯碼多采用單片機，其編碼調制方法也有多種。其中，無線數據傳輸是區(qū)別于傳統(tǒng)的有線傳輸的新型傳輸方式，系統(tǒng)不需要傳輸線纜、成本低廉、施工簡單。