[无线通信论文]2.4GHZ无线收发芯片NRF24E1的原理及应用2
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2.4GHz无线收发芯片nRF24E1的原理及应用
摘要:nRF24E1是集成有2.4GHz无线收发器、增强型8051、ADC和其它外设的一款高集成度无线收发芯片,它体积小,功耗低、所需外围元件少,并有很大的价格优势,可代替一些场合的蓝牙应用需求。文中介绍了nRF24E1发芯片的主要特点、内部结构和引脚功能,最后给出了nRF24E1的无线数据包格式和典型应用电路。
关键词:nRF24E1;ISM频段;蓝牙;无线通信;8051
,,,,,,,,的主要特点
,,,,,,,是北欧集成电路公司(,,,,,,)推出的一款带,(,,,,无线收发器,,,,,,,和增强型,,,,内核的无线收发模块。,,,,,,,适用于各种无线设备的短距离互连应用场合,工作于,,,(工业、科学和医学)频段。该器件有,,,个频点,能够实现点对点、点对多点的无线通信,同时可采用改频和跳频来避免干扰。,,,,,,,最大传输速率可达,,,,,,,,其最大发射功率为,,,,,在比较理想环境中,其室内传输距离可达,,,,,米,室外传输距离可达,,,,,,,米。,,,,,,,的灵敏度为,,,,,,,工作电压为,(,,,,(,,,工作温度范围为,,,,,,,?。
,,,,,,,的主要特性如下:
?带有,(,,,,无线收发器;
?内含增强型,,,,控制器;
?可工作在低电压;
?内有电压调节器;
?待机电流可低至,μ,,同时器件还带有唤醒定时器;
?采用,(,,μ,的,,,,技术制造;
?所需外围器件很少;
?
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
简单。
,引脚功能
,,,,,,,采用,,脚,,,(,×,,,)封装,其引脚排列如图,所示,各引脚功能如下:
,,,,,,,有,,个数字,,,引脚,由,,口(,,,,,,,,,)和,,口(,,,,、,,,,、,,,,)组成,除了,,,,只能用于输入外,其余都是双向引脚,而且大部分数字,,,有复用功能。,,口各个引脚的复用功能如
表
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,所列。
表1P0口引脚的复用功能引 脚P0.7(DIO9)P0.6P0.5P0.4复用功能PWMT1T0INT1引 脚P0.3P0.2P0.1P0.0(DIO2)复用功能INT0TXDRXDGPIO
此外,,,口还有两个控制寄存器,,,,,和,,,,,。其中,,,,,的控制优先级高于,,,,,。设计时可以通过设定,,,,,来决定哪些引脚使用复用功能,没有选用复用功能的引脚则为,,,,,而可用,,,,,来设置这些,,口是输入还是输出。 ,,口只有,个引脚,可设为,,,接口或,,,,,,,,,,,,使用,,,时,只能作为主机。,,,接口的引脚功能如下:
,,(,(,,,,):串行数据输入脚;
,,(,(,,,,):串行数据输出脚;
,,(,(,,,,):串行时钟引脚。
,,,,,,,带有,个模拟输入引脚,其中,,,,,,,,,为,,,的,路模拟输入,,,,,为,,,参考电压。此外,该器件还有,个天线接口引脚,,,,和,,,,中国搜课网
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中国搜课网 课件 教案 试题 论文 图书 中考 高考 新课标 以及两个晶振引脚,,,和,,,。
,,,,,,,必须用高精度的晶振,为了支持,,,,,,,的传输速率,设计时还必须采用,,,,,以上的晶振。
,,,,,,,的其它引脚还有,,个。其中,,,,用于连接外部偏置参考电阻。其余为电源和接地脚。
图2
,内部结构
图,是,,,,,,,的内部结构框图和外围元件。
从芯片的内部结构图可以看出,,,,,,,,内有增强型,,,,内核、无线收发器,,,,,,,、,路,,,,,,,,,,的,,,,,模数转换器、,,,,异步串口、,,,接口、,,,输出、,,振荡器、看门狗和唤醒定时器,此外,,,,,,,,还内置了专门的稳压电路。
在,,,,,,,的内部存储空间中,,,,,,,,用于存储引导程序。上电后,它可将,,,,,,中存储的程序下载到,,,,,,的程序运行空间,另外的,,,,,,,为数据存储器。
, 无线数据包格式和收发器配置字
数据包格式是通信协议的重要部分,,,,,,,,的无线数据包格式如下:PerambleADDRPAYLOADCRC
其中,,,,,,,,,是前导码,是由硬件自动加上去的;,,,,是要发送的,,,,,位地址码;,,,,,,,是有效数据;,,,是,,,校验和,它可由内置,,,纠检错硬件电路自动加上,可设为,、,或,,位。,,,,、,,,,,,,和,,,的总长度最大为,,,位,因此,设置较短的地址和校验和可以提高传输效率,但会使可靠性降低。 无线收发器,,,,,,,有一个,,,,,,的配置字,该配置字规定了无线收发器的接收地址、收发频率、发射功率、无线传输速率、无线收发模式以及,,,校验和的长度和有效数据的长度。在同一时刻,无线收发器只能处于接收或发送模式中的一种,一般以接收模式为待机状态。
, 应用电路
,,,,,,,可工作于,(,,,,的国际通用,,,频段而无需申请无线应用许可证,从而大大方便了开发者和用户。,,,,,,,内置了增强型,,,,控制器,是一种集无线数据接收和发送于一体
,,的应用系统更为简化,并且大大增强了无线系统的稳定性和可靠性,同时也使得开发变得简单,而且可以降低了成本。
图3
,,,,,,,体积小、功耗低,因此非常适用于对体积和功耗要求较高的应用场合。可广泛应用于计算机外设、无线耳机、玩具、游戏手柄、汽车电子、医疗器械、遥控和工业传感器等方面。图,所示是,,,,,,,的应用电路。图中,,,,,,,,通过,,,口与,,,,,,进行连接。上电后,电路可在,,,,,,,中存储的引导程序的控制下,通过,,,将,,,,,,中存储的用户程序传送至,,,,,,,的,,,,,,程序运行空间中,以把控制的任务转到用户程序,这样
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中国搜课网 课件 教案 试题 论文 图书 中考 高考 新课标 讯了。
当上电后,首先必须对无线收发器,,,,,,,的配置字进行初始化,这可通过,,,,对配置字写数据来实现。
, 结束语
众所周知,蓝牙芯片也工作在,(,,,,频段,但由于其成本一直居高不下,产品也很难开发,因此
应用需求,这样,蓝牙的一些市场定位便能够轻易的被其他更专业的产品所取代,,,,,,,,就是其中很有价格优势和较容易开发的一种,可用来代替一些领域的蓝牙应用需求。
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