基于单片机的无线呼叫系统设计

2011-08-23 08:37:49来源: EEWORLD

    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,图2所示。

QQ截图未命名11_副本.jpg

其中图1为无线发送模块,以STC89C52RC为主控制核心,及时响应终端的呼叫信息,然后利用nRF905无线传输模块将呼叫信息发送给无线接收模块进行处理。

图2为无线接收模块,以STC89C52RC为主控制核心,利用nRF905无线传输模块接收呼叫信息,然后利用串口转USB线上传给PC,利用上位机软件可以实时监测。

2 系统硬件电路设计

2.1 3.3 V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3所示。无线发送模块和STC89C52RC单片机皆为低功耗器件。对发送端而言,在对通信距离要求较远时,也可采用5 V供电。接收端可通过与PC连接的USB提供5 V电源。核心部件LM1117-3.3是一个低压差电压调节器系列。压差在1.2 V输出,此时相应的负载电流为800mA。

QQ截图未命名12_副本.jpg

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,图2所示。

QQ截图未命名11_副本.jpg

其中图1为无线发送模块,以STC89C52RC为主控制核心,及时响应终端的呼叫信息,然后利用nRF905无线传输模块将呼叫信息发送给无线接收模块进行处理。

图2为无线接收模块,以STC89C52RC为主控制核心,利用nRF905无线传输模块接收呼叫信息,然后利用串口转USB线上传给PC,利用上位机软件可以实时监测。

2 系统硬件电路设计

2.1 3.3 V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3所示。无线发送模块和STC89C52RC单片机皆为低功耗器件。对发送端而言,在对通信距离要求较远时,也可采用5 V供电。接收端可通过与PC连接的USB提供5 V电源。核心部件LM1117-3.3是一个低压差电压调节器系列。压差在1.2 V输出,此时相应的负载电流为800mA。

QQ截图未命名12_副本.jpg

3 系统的软件设计

系统软件选用德国Keil公司推出的Cx51编译器,在nVision 2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nRF905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,nRF905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

nRF905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nRF905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,CPU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。

3.4 主程序设计

在该系统中,主程序包括两部分:第一部分是主机(单片机)部分,通过无线模块接收下位机(呼叫器)的信息。程序流程图如图5所示;第二部分是下位机(呼叫器)部分,响应客户的呼叫,并通过无线模块将信息传送至主机(单片机)。程序流程图如图6所示。

QQ截图未命名15_副本.jpg

4 结语

该呼叫系统运行稳定可靠,并运用无线射频控制技术,通过软件更新可迅速增容,根据企业的规模随时更新软件,保证系统有最优的服务质量。该系统的运用,降低了运行维护费用、节约管理成本,具有较大的经济效益。

关键字:无线呼叫系统设计

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0823/article_8153.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
无线呼叫系统设计

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved