基于微處理器和射頻收發(fā)芯片的近程無線數(shù)傳系統(tǒng)設計

本文介紹了一種選用高性能、低功耗的32位微處理器 STM32F103和射頻收發(fā)芯片nRF24L01來設計短距離無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的具體方法。

1 系統(tǒng)設計
　　短距離無線數(shù)傳系統(tǒng)主要由電源管理器AMC7635、微控制器STM32F103、射頻收發(fā)器nrf24l01三部分組成。下面分別介紹其關鍵電路。
　　1.1 電源電路
　　本設計的電源采用3.7V鋰電池供電，然后經(jīng)低壓降電源管理芯片AMC7635，以產(chǎn)生3.0V的電壓來為STM32F103和nRF24L01供電，圖1所示是本系統(tǒng)的供電電路。
近程無線數(shù)傳系統(tǒng)供電電路
圖1 系統(tǒng)供電電路
　　1.2 微控制器電路
　　微控制器選用帶ARM Cortex -M3 內(nèi)核的STM32F103。STM32F103控制器具有高性能、低功耗、低電壓等特性，同時具有高集成度和易于開發(fā)的優(yōu)勢。圖2所示是該系統(tǒng)中的微控制器電路?？刂破髋c射頻收發(fā)器nRF24L01的接口采用SPI口來實現(xiàn)，即圖2 中SPICS、MOSI、MISO和SCK四條信號線和CE和INT0兩條信號線。另外，該控制器還可以擴展一路主板RS232 口和8 路GPIO口輸出。

圖2 微控制器電路

　　1.3 射頻收發(fā)電路
　　nRF24L01可工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM 頻段，該收發(fā)器內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，是一款集成度較高的無線收發(fā)器。nRF24L01的外部電路比較簡單，而且融合了增強型ShockBurst技術，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。同時，該芯片的功耗極低，在以-6 dBm的功率發(fā)射時，其工作電流只有9 mA;而在接收時，工作電流只有12.3 mA。nRF24L01的控制電路可與STM32控制器的SPI口和GPIO口相連接。圖3所示是該芯片組成的射頻收發(fā)電路原理圖。
nRF24L01組成的射頻收發(fā)電路
圖3 射頻收發(fā)電路
　　2 系統(tǒng)程序設計
　　本系統(tǒng)可在STM32F103上移植UCOSII操作系統(tǒng)。系統(tǒng)程序主要分為主機的系統(tǒng)初始化程序、鍵盤和顯示程序及射頻收發(fā)器nRF24L01的控制程序三大部分。圖4所示是其軟件程序流程。
近程無線數(shù)傳系統(tǒng)程序流程圖

圖4 系統(tǒng)程序流程圖
　　系統(tǒng)程序設計的關鍵是UCOSII操作系統(tǒng)的移植和SPI口通信控制。有關操作系統(tǒng)的移植，芯片廠商在官網(wǎng)上已有范例提供，本文不再贅述。

　　

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本文導航

第 1 頁：基于微處理器和射頻收發(fā)芯片的近程無線數(shù)傳系統(tǒng)設計
第 2 頁：收發(fā)函數(shù)的程序源碼

微處理器(81216) 微處理器(81216)
射頻收發(fā)芯片(10203) 射頻收發(fā)芯片(10203)
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怎么利用LPC2292嵌入式微處理器設計監(jiān)護系統(tǒng)？

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2019-07-31 06:10:30

怎么實現(xiàn)基于ZigBee的無線數(shù)傳網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計？

本文給出了基于ZigBee的無線數(shù)傳網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方法。

2021-05-31 06:15:00

怎么設計基于μC／OS—III的CC1120驅(qū)動程序？

2019-08-30 06:37:26

求解LINUX嵌入式操作系統(tǒng)是不是都采用ARM的微處理器作為核心芯片的呢

　　LINUX嵌入式操作系統(tǒng)所在的嵌入式系統(tǒng)，是不是都采用ARM 的微處理器作為核心芯片的呢？求解

2022-07-11 10:01:42

電能質(zhì)量檢測與治理微處理器的選型

需要應用的場合是：電能質(zhì)量檢測與治理方面，例如電能質(zhì)量檢測的應用界面的設計，電能的無功補償及其他方面的治理（SVG）?，F(xiàn)在大概的方向是采用ARM芯片移植Linux操作系統(tǒng)采用QT軟件進行應用界面的設計，治理方面暫時還沒有確定下來采用何種芯片，對這些設計需要用的微處理器的選擇，存在困惑，麻煩專家給推薦點。

2018-06-21 14:48:33