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基于SX1233的无线手持终端的设计方案

作者:时间:2012-06-04来源:网络收藏

具备发射、接收和睡眠模式下的低功耗,从而延长了电池寿命。由于在1.8~3.6 V 工作范围内有恒定的RF 性能,即使不用稳压器,在电池寿命快要终止时也能保证稳定的通信[5].另外,采用True RFTM 技术,无需使用SAW 滤波器,在获得低成本外接元件数的同时, 仍能满足ETSI 与FCC 的规定。 还集成了VCO 储能器、PLL 环滤波器以及一个RF 开关,进一步减少了总物料数。

中集成的封包引擎可卸除微控制器的RF 封包工作,从而解放出微控制器的资源,或者让设计者选择一种成本更低或功耗更低的替代方案。封包引擎还可通过CRC错误检查、AES-128 加密和一个66 字节的FIFO,提供数据包的传输安全性。

SX1233 的频率范围为290~1 020 MHz,已通过全球规范的认证,包括欧盟(ETSI EN 300-220-1)、北美(FCC part 15),以及韩国和日本的ARIB 监管标准。它还支持全球的调制格式(FSK、GFSK、MSK、GMSK、OOK)。

为了防止射频干扰,无线收发单元采用射频板材单独制版, 并用金属罩对其进行屏蔽, 通过10×2 连接器与主板相连。如图2 所示,因为单片机的P1 口和P2 口能够接受外部上升沿或下降沿的中断输入,所以DIO0-DIO5 分别与单片机的P2.0-P2.5 连接,便于数据收发过程中的状态检测。SPI 口连接单片机的P3.0-P3.3,将单片机的USART0 设置为SPI 工作模式,单片机通过该SPI 口对SX1233 进行参数配置、控制和数据收发。RESET 和RXTX 脚分别接P3.4 和P3.5.

基于SX1233的无线手持终端的设计方案

图2 射频收发单元电路图

在手持终端的设计中,SX1233 的可设置参数包括频段、发射功率、数据传输速率, 这些参数存放在MCU 的FLASH存储器中,即使发生掉电情况也不会丢失,用户可根据需要进行设置。其余参数不可改变。

1.3 键盘和LCD 显示单元

键盘包括开关键、功能键、数字加一键、光标移动键。4 键接MCU 的P1.0-P1.3 口, 由于P1 口能够接受外部上升沿或下降沿中断[6],因此可采用中断式按键编程方式,有助于节省功耗。

LCD 为定制的段式液晶, 内有LCD 驱动模块,因此既节省了成本也减小了体积。它的LCD 驱动模块最大显示段数为40×4=160 段,能够直接显存读写,控制显示,自动产生液晶驱动信号, 支持4 种LCD(static,2mux,3mux,4mux),并支持闪烁功能[7].

1.4 电源管理单元

手持终端采用3.6 V 锂电池供电, 由于所采用的MCU、无线收发模块、LCD 均为3.3 V 供电器件,因此可直接使用电池电源。MCU 采用基本定时器1 分钟定时检测电源电压,当电池电压低于3.0 V 时主动报警。检测的方法是将电源电压分压一半送入P6.3 口, 采用MCU 内部产生的2.5 V 参考电平, 利用MCU 内部的AD 转换器实现A/D 转换即可计算出实际电源电压的大小。

2 软件设计

软件的开发环境为IAR Embedded Workbench, 使用C430 语言。系统的无线通信部分采用标准MODBUS 协议,为点对多点的通信方式。主机由设在厨房的基站组成,从机为手持终端,每一个手持终端都拥有一个唯一的地址,工作方式为主站轮询,从站监听的方式。系统软件的主要流程如图3所示。



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