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基于MSP430单片机和nRF905的无线通讯系统

宣布时间:2009年06月18日 07:06    宣布者:MSP430
要害词: MSP430 , nRF905 , 单片机 , 无线通讯
随着信息手艺的赓续生长,人们对通讯手艺的需求愈来愈强,挣脱有线群集的约束完成无线通讯一直是年夜眷属注的效果,当今无线通讯研究愈来愈热,应用异常普遍,令人与人之间的通讯加倍便利快捷,更具有市场生长远景。本文以Nordic公司的nRF905作为通讯的焦点,设计了无线通讯系统。
  系统设计
  无线通讯系统,由两个部门组成:发送终端,吸收终端。数据的发送和吸收显示是借助于串口来完成的,经由历程PC机串口给发送终端送数据,然后发送终端经由历程nRF905把数据发送出去;吸收终端经由历程nRF905吸收数据,然后把吸收到的数据经由历程串口传给PC机。系统框图如图1所示。




  无线系统的硬软件设计
  系统的硬件设计
  本系统接纳的射频收发器为Nordic VLSI公司的nRF905, 使命电压为1.9~3.6V,使命于433/868/915MHz三个ISM频段,频段之间的转换时间小于650us。nRF905由频率剖析器、吸收解调器、功率镌汰年夜器、晶体振荡器和调制器组成,不需外加声表滤波器。高抗扰GFSK调制,数据速率为50kbps,希奇的载波监测输入,地址婚配输入,数据停当输入。ShockBurstTM使命形式,自动处置赏罚赏罚字头和CRC(循环冗余码校验),应用SPI接口与微控制器通讯,装备异常便利。此外,其功耗异常低,以-10dBm的输入功率发射时电流只需11mA,使命于吸收形式时的电流为12.5mA,内建余暇形式与关机形式,易于完成节能。nRF905的硬件毗连电路图如图2所示。



  接纳的微处置赏罚赏罚器为TI公司的MSP430F149,它是一种超低功耗的混淆旌旗暗记控制器,具有16位RISC结构,CPU中的16个存放器和常数发生器使MSP430能到达最高的代码效力。单片机经由历程接纳不合的时钟源使命可使器件知足不合功耗请求,适被选择时钟源,可让器件的功耗到达最小。外设主要有存储器、时钟模块、准时器、USART和A/D转换器等。此次设计主要用到了MSP430F149两个串口通讯模块USART0和USART1,USART0作为UART应用,供应异步通讯,经由历程MAX3232电平转换芯片供应RS-232接口和PC机阻拦通讯,USART1作为SPI应用,供应同步通讯,主若是和nRF905之间阻拦敕令和数据通讯。把MSP430F149的P2口作为浅易引脚应用,与nRF905的其他引脚相连。对MSP430F149供应双晶振系统,低频晶振为32.768K,与微控制的XIN和XOUT相连,为RS-232接口供应频率支持,高频晶振为8M,和微控制器的XT2相连,为系统运转的主时钟。系统的所有设计相对较为质朴,不外在此基础上可以完成遥测,无线抄表,工业数据搜集,机械人控制等。发送和吸收的硬件电路是一样的,系统设计主要硬件电路图如图3所示。



  系统的软件设计
  系统软件设计网罗下位机软件设计和PC机软件设计。前者主若是微控制器经由历程SPI口对nRF905的控制和微控制器串口通讯的设计,后者网罗串口通讯模块、主界面和数据库设计。
  }RFConfig;
     RFConfig RxTxConf=
     {
               10,
             0x01, 0x0c, 0x44, 0x20, 0x20, 0xcc,
             0xcc, 0xcc, 0xcc, 0x58
     };
  nRF905供应SPI口的读写指令,当CSN为低时,SPI接口泉源期待一条指令,任何一条新指令均由CSN的由高现实的转换泉源。下面主要简介nRF905的发送流程和吸收流程。

  发送流程:
  A.当微控制器有数据要发送时,经由历程SPI接口,准时序把吸收机的地址和要发送的数据送传给nRF905,SPI接口的速率在通讯协定和器件装备时一定;
  B.微控制器置高TRX_CE和TX_EN,激起nRF905的ShockBurstTM发送形式;
  C.nRF905的ShockBurstTM发送:射频存放器自动开启;数据打包(加字头和CRC校验码);发送数据包;当数据发送完成,数据准备好引脚被置高;
  D.当TRX_CE被置低,nRF905发送历程完成,自动进入余暇形式。
  ShockBurstTM使命形式保证,一旦发送数据的历程泉源,岂论TRX_EN和TX_EN引脚是高或低,发送历程都邑被处置赏罚赏罚完。只需在前一个数据包被发送终了,nRF905才干吸收下一个发送数据包。
  吸收流程:
  A.当TRX_CE为高、TX_EN为低时,nRF905进入ShockBurstTM吸收形式;
  B.650us后,nRF905赓续监测,期待吸收数据;
  C.当nRF905检测到统一频段的载波时,载波检测引脚被置高;
  D.当吸收到一个相婚配的地址,地址婚配引脚被置高;
  E.当一个准确的数据包吸收终了,nRF905自动移去字头、地址和CRC校验位,然后把数据准备好引脚置高
  F.微控制器把TRX_CE置低,nRF905进入余暇形式;
  G.微控制器经由历程SPI口,以一定的速率把数据移到微控制器内;
  H.当一切的数据吸收终了,nRF905把数据准备好引脚和地址婚配引脚置低;
  I.nRF905此时可以进入ShockBurstTM吸收形式、ShockBurstTM发送形式或关机形式。
  MSP430F149的串口通讯法式模范模范设计,主若是设定传输的速率为4800bps,数据传输为8位数,1个阻拦位,无奇偶校验。凭证照顾的发送端和吸收端来设定发送模块和吸收模块使能,发送中止和吸收中止使能。
  在PC机软件设计中,串口通讯模块担负PC机与下位机之间的数据通讯。而主界面和数据库设计主若是便利对吸收的数据阻拦治理。
  实验测试剖析
  在发送和吸收时应用示波器万用表对nRF905的相关引脚阻拦丈量剖析以下:
  发射时nRF905的剖析情形如表1所示。




  吸收时nRF905的剖析情形如表2所示。




  
  结语

  本设计完成了基于MSP430F149和nRF905的无线通讯。发送端和吸收端之间的距离为80米,之间没有任何有线毗连,经由历程发送端发送数据,在吸收端能准确吸收数据并显示在PC机上。实验注解,该系统实时性好,性能可靠。
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QQ42142951 揭晓于 2011-7-25 10:37:53
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