兼容RS-232的点对点无线接口设计
● 芯片内部设有专门的稳压电路,且无须外部SAW滤波器。
● 独特设计:采用DuoCeiver 技术可同时接收两个nRF2401的数据。
● 可通过软件设置最多40位地址,且只有收到本机地址时才会输出数据。
● 内置CRC校验硬件电路和协议,有数据时隙和数据时钟恢复功能。
1 nRF2401的高频头设计
nRF2401芯片以及其外围元件电路组成了发送接收模块。考虑到电磁兼容性,nRF2401的应用电路单独做成一块PCB。高频模块使用双层PCB,PCB设计中大量使用过孔,使顶层和底层的地充分接触,PCB的空余部分大面积连续接地。
图2 MCU与nRF2401的直连方式
2 接口电路设计
RS232信号在正负电平之间摆动。发送数据时,发送端驱动器输出正电平在+5~+15V,负电平在-5~-15V。从开始传送数据到结束,线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3~+12V与-3~-12V。选用MAX3232芯片作TTL/ RS232的逻辑电平转换。图1为TTL/ RS232逻辑电平转换的原理图电路。其中C16、C20使用1uF独石电容,C17、C19使用0.1μF独石电容。
MCU与nRF2401的连接采用I/O口直接连接方式。原理图如图2所示。连接电路中采用电阻分压网络来实现AT89S52与 nRF2401的数据交互。
3 软件设计
nRF2401的ShockBurstTM RX/TX模式采用片上 FIFO来进行低数据率的时钟同步和高数据率的传输,因此极大地降低了功耗。ShockBurstTM发射主要通过MCU接口引脚CE、CLK1和DATA来完成。当MCU请求发送数据时,置CE为高电平,此时的接收机地址和有效载荷数据作为nRF2401的内部时钟,可用请求协议或MCU将速率调至1Mb/s;置CE为低电平可激活ShockBurstTM发射。nRF2401在突发模式下的帧格式如表1所示。
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