基于单片机的无线呼叫系统设计
专业班级：电信1003
学号：0121009310320 姓名：余伟炜
基于单片机的无线呼叫系统设计
随着科技的进步以及生活质量的不断提高，人们要求在消费中得到的服务 更加快捷、方便、舒适；同时处于激烈竞争中的服务性企业也需要进一步吸引 顾客，提高企业自身的服务档次和形象。在这样的背景下，产生了各种不同类 型的呼叫系统。传统的呼叫系统多是有线的，比如采用分布控制方式的单片机 系统，主机和呼叫器的应答通过一根三芯导线，包括电源线、信号线、地线来 完成，各呼叫器并行挂接。这样的系统存在着布线繁琐，安装麻烦、成本高等 问题，针对这些问题，无线呼叫系统逐渐发展起来，越来越多的研究者将目光 投向了无线领域。
1・系统设计方案
低功耗无线呼叫系统的发送和接收模块的框图如图1所示。
采用相同的模块，可以做出多个系统进行通讯，采用了 STC89C52RC作为 主控芯片，作为电路的核心，采用I1RF905作为无线传输模块，键盘控制接收呼 叫，做成半双工的无线呼叫系统。
呼叫：当处于呼叫模式时，AD模块从麦克风提取模拟信号并转换为数字信号， 传输到单片机进行处理，然后发给无线模块进行传送。
接收：当处于接收模式时，从无线模块接收的数据传到单片机进行处理，然后 传到DA模块转换成模拟信号，最后在放大输出。
2 •系统硬件电路设计 2.1 3.3V供电电源模块
该设计可用3・3 V电压供电，故采用ASM1117-3.3电源供电系统，如图2 所
示。无线发送模块和STC89C52RC单片机皆为低功耗器件。核心部件 LM1117-3.3是一个低压差电压调节器系列。压差在1・2V输出，此时相应的负载 电流为800mA。
囱 3.3 V供电电源模块
2.2单片机控制电路
从电源供给及功耗等各方面的考虑，数据处理部分釆用STFC89C51RC
/ RD+系列的STC89C52RC单片机。
STC89C52RC单片机除具有MCS-51系列单片机FLASH. RAM.分频器. 位定时器/计数器等结构外，具有如下主要特点：
加密性强，无法解密；超强抗干扰；对外部的电磁辐射低；超低功耗，正 常工作模式时典型功耗为4〜7mA。
STC89C52RC单片机与单片射频收发器I1RF905连接如图3所示。
TX EN i \"fWTFT - STC89C5ZRC 单片机与 NewMsg^RF905SE 连捉图 2.3数据传输模块的选择 数据传输模块采用NewMsg_RF905SE模块，该模块采用挪威Nordic公 司推出 的单片射频收发器I1RF905芯片开发而成。NewMsg RF905单片无线收发 器工作电压为1・9〜3.6 V,工作在433 / 868 / 915 MHz的ISM频段，最大数据速 率为100 Kb/s。芯片内部由1个完全集成的频率调制器、1个带解调器的接收器、 1个功率放大器、1个晶体振荡器和1个调节器组成。ShockBurst T作模式的特点 是自动产生前导码和CRC可以很容易通过SPI接口进行编程配置电流消耗很 低，在发射功率为+10 dBm时，发射电流为30 mA接收电流为12・5 mA。进入 POWERDOWN模式可以很容易实现节电。11RF905是单工工作方式，且在待机 模式、接收模式、发送模式之间切换需要延时，所以在无线通信过程中，通信 软件应该有合理的时序。表1为nRF905的工作模式及相应功能。 ft 1 nRt^OS的工作樓式及相敌功鸵 PWR.UF 0 TRK.CE X 0 TX.EN X X 工作摸光 挣电和SPI «« 1 1 1 0 9 Standby 和 SPI ShoekBursf RX ShgkRuryr T X A 3 •系统的软件设计 系统软件选用德国Keil公司推出的651编译器，在nVision 4集成开发 环 境下完成从源程序编辑、编译调试，直到生成最终可执行文件代码的全部过 程。该系统的重点是控制nRF905的程序设计。首先应对nRF905进行初始配置, 配置完成后按需要编写用户数据的发送和接收程序。 3.1初始化配置 初始化配置分为以下3个部分： (1) 编写SPIWRITE和SPIREAD子函数，即通过软件为单片机配置SPI 功能。 (2) 初始化nRF905的射频配置寄存器。这些寄存器中有很多信息，必须 根据实际情况进行配置。设计中nRF905外接16 MHz晶体，XOF应配置为01, PA2PWB为发射功率，RX2 RED2 PWB为接收灵敏度，可根据需要配置。另外 还有发送地址、接收地址、发送数据和接收数据的长度，可根据实际应用配置。 (3) 配置I1RF905的发送地址，最多4 B发送端的发送地址应与接收端设备 的接收地址相同。在实际工作中，11RF905可以自动滤除地址不相同的数据，只 有地址匹配且校验正确的数据才会被接收，并存储在接收数据寄存器中。 3.2发送数据 I1RF905发送数据前，通过条用SPI写函数，在待机模式下先把待发数据 填进发送数据寄存器。然后把nRF905的TRX-CE. TX_EN引脚都置为高电平, 数据就会自动通过天线发送出去。为了数据可靠地传输，将射频配置寄存器中 的自动重发位(AUTO_RE_TRAN)设为有效，这样在TRX_ CE被置高的时间 内数据一直在重复不断的发送。程序中设计延时500 ms,之后拉低TRX_CE引 脚，回到待机模式。 3.3接收数据 STC89C52RC把nRF905的TRX_CE引脚置为高电平，TX_EN引脚置 为低电平 后，即开始接收数据。在设计中可设定在一定的时间内一直判断 I1RF905的DR引脚是否变高，若为高，则证明接收到了有效数据，可以退出接 收模式；若一直没有接收到，待时间到也退出接收模式。退出后在待机模式， 单片机把nRF905内部的接收数据寄存器中的数据读出，即接收到的有效数据。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容