(毕业论文)基于nRF905的无线温度采集系统的设计.doc

1、 班级代号学号密级07 物 3110320 公开本 科 毕 业 论 文 （ 设 计 ）（物理与电子工程学院）院）题（中、英文）目 基于 nRF905 的无线温度采集系统的设计Wireless temperature gathering system based on nRF905nRF905designnRF905作者姓名 指导教师姓名学科门类 工学提交论文日期专 业 名 称 电子科学与技术2基于 nRF905 的无线温度采集系统的设计摘 要：温度是与人类生活密切相关的物理量。为 提高温度测量效率，降低系 统成本，扩展传输距离，设计出一种新型温度采集系统。本文介绍了一种基于DS18B20、nR

2、F905 和 AT89C52 单片机的温度测量控制系统的硬件和软件设计，并且利用 VB 提供 MSComm 对上位机进行编程，形成可视化串口传输窗口。实验结果表明，该系统结构简单、方便移植，能 够实现 400m 范围的传输。关键词：DS18B20 nRF905 温度采集 无线收发Wireless temperature gathering system based on nRF905Abstract：The temperature is closely related to human life. To improve the temperature measurement efficient

3、ly reduce system cost, and expansion of transmission distance, a new type of temperature acquisition system is designed. This paper presents the hardware and the compile program design of temperature measurement and control system which based on DS18B20, AT89C52 and nRF905, and using VB MSComm provi

4、ded programming on the supervisory computer to form a visual serial transfer window. The experimental results show that the system is simple, convenient transplantation, and can be implemented in the transmission ranger of 400 meters.Keywords: DS18B20 nRF905 Temperature gathering Wireless transceive

5、r1 绪论 .11.1 设计目的、内容及意义 11.2 设计的论文结构 .12 方案的选取和可行性分析 32.1 方案的选取 32.2 可行性分析 .33 单片机简介与选型 43.1 单片机技术及其发展 43.2 单片机技术的应用 43.3 单片机的选型 54 DALLAS 公司的单总线 .74.1 硬件结构和连接 74.2 单总线的工作原理 【2】74.3 单总线通信协议 .85 数字温度传感器 DS18B20 简介 .105.1 DS18B20 的引脚封装和性能 .105.2 DS18B20 的内部结构 .115.3 DS18B20 在单片机系统中应用电路 .125.4 DS18B20 的

6、功能命令 【12】126 NRF905 无线数传芯片简介 .1446.1 芯片内部结构与封装 146.2 工作模式 156.2.1 ShockBurstTM 模式 .166.2.2 节能模式 186.3 NRF905 的配置 186.4 NRF905 硬件电路 187 系统的硬件结构 207.1 NRF905 无线收发模块 207.2 系统的硬件电路图 218 系统软件设计 238.1 单片机编程 238.2 上位机编程 249 总结 26致谢 .27参考文献 .28附录 .29附录 1 系统发送程序 .29附录 2 系统接收程序 .37附录 3 上位机程序 .4311 绪论1.1 设计目的、

7、内容及意义中国是农业大国，大棚种植已经是我国农业不可缺少的种植方式，而温度的控制在大棚种植中占有非常重要的地位。本次设计的目的就是大棚温度的采集，使我们方便、高效的获取大棚温度数据并显示出其历史变化。近几年来迅速发展的微功率短距离无线通信技术，无线通信在野外机动设备或人们不方便到达现场的地方得到越来越多的应用。有很多厂商推出了各种专用的单芯片射频收发器，再加上微控制器和少量外围器件就可以构成专用或通用的无线通信模块。一般这些射频 芯片采用 GFSK（高斯频 移键控）调制方式，工作于ISM（工业、科学与医 疗）频 段，通信模 块包含简单透明的数据传输协议或简单的加密协议，因此只要依据命令字进行操

8、作就可实现数据无线传输功能，所以使用起来较为方便。又因为其通信模 块具有功率小、开 发简单 ，从而在 现代工业和民用领域得到广泛应用。1.2 设计的论文结构本文在结构上分为九章，各章的主要内容如下：第一章主要介绍了本设计的目的、研究的主要内容和意义及论文的结构。第二章主要介绍方案的选取和可行性分析，给出本次设计时的搜集资料、思考方法以及最后定稿的过程。2第三章主要介绍单片机选型和硬件的一些知识。第四章主要介绍 DALLAS 半导体公司独创的单片机外设总线，其中介绍了单总线硬件结构、单总线实现的原理以及单总线通信协议。第五章主要介绍 DS18B20 的简介，介 绍了 DS18B20 的内部结构原

9、理和温度采集终端的硬件电路，软件的一些功能命令。第六章是 nRF905 射频 芯片的基础知识和其构成的数 传模块。第七章以及后几章主要关于系统硬件总体电路、软件设计以及关于这次毕业设计的总结。32 方案的选取和可行性分析2.1 方案的选取传统的测量大棚温度数据的方法是采取温度计测量，人工读取的方法，这样不仅不方便而且效率和准确性都不高。当大棚数量太多，环境较为恶劣时， 这种传统的方法就不能起到很好的作用。现在兴起的无线通信 GPRS 技术具有传送距离长，通信可靠稳定，但设计复杂、成本较高，不适合短距离工作。上述两种方法，在成本和技术上都有一些不尽如人意的地方。此处设计的温度采集系统，采用单片机

10、、DS18B20 数字温度传感器和一 对 nRF905 无线数传模块组成的温度数据无线传输系统。它具有功耗低、误码率低、工作稳定、成本低和简单方便等优点，非常适合应用推广。2.2 可行性分析本次设计的思路是采用单片机作为主控芯片，用 DS18B20 数字温度传感器将采集到的数据输入单片机中，再由单片机传给 nRF905 数传模块，数据经调制后被发送出去。此处 nRF905 工作于 433MHz 的载频。另外一套 nRF905 无线数传模块4收到信号后，将经过解调得到的环境温度数据传给单片机，单片机通过串口再把数据传给 VB 制作的上位机，最后经过处理的温度数据连同日期、时间和采集点等信息被自动

11、录入电脑保存并实时显示在电脑屏幕上。本系统的硬件结构框图如图2.1。DS18B20 单片机数传模块数传模块 单片机机PC片机图 2.1 硬件电路框图3 单片机简介与选型3.1 单片机技术及其发展单片机属于第四代计算机，是微型计算机的一个分支。它是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术将 CPU、RAM、ROM、I/O 口、中断系统、定时器/计时器等集成于一体的一个小而完善的计算机系统，因此得名单片微型计算机，简称单片机。 它主要应用于控制领域，用以实现各种测试、控制等功能。为了强调其控制功能，也有人称它为微控制器 MCU。其在应用时，通常是处于控制系统的核心地位，即以嵌入的方式使用。根据应

12、用的需要，可将单片机分为通用型和专用型两种类型。 通用型单片机是一种基本芯片，它内部资 源比较丰富，性能全面且适用性强，能 满足应用需要。用户可根据需要设计成各种控制系统，即通用单片机有二次开发的过程，通过用户的进一步设计，才能组建成一个以通用单片机为核心、配以其它外围电路的应用控单片机5制系统。然而在单片机的控制应用中，有很多是 专门针对某个特定的产品的，例如电度表、IC 卡读写器等等。这种应用的最大特点是针对性强、数量巨大， 为此厂家常与芯片制造商合作，设计和生产专用的单片机芯片。由于专用单片机芯片是针对一种产品或一种控制应用而专门设计的，设计时已经对系统结构进行了最简化、软硬件资源利用最

13、优化处理。自微型计算机问世以来，因实际应用的需求， 产生了两个不同的发展方向：一个是高速度、大容量、高性能；另一个是稳定可靠、微型、廉价。随着科技的发展，今后的其品种将更多、功能更强，集成度、可靠性更高，功耗更低，使用也将更加方便。此外，专用化也是单片机的一个发展方向，相信针对单一用途的单片机也会越来越多。3.2 单片机技术的应用目前单片机的应用已深入到国民经济的各个领域，对各个行业的技术改造和产品的更新换代起到重要作用。单片机广泛应用于实验室、交通运输工具、 计量等各种仪器仪表之中，使 仪表智能化，提高他们测量精度，加强其功能， 简化仪器 仪表的结构，便于使用、 维护和改进。单 片机也广泛用

14、于各种实时控制系统之中，如对工业上各种窑炉的温度、酸度、化学成分的测量和控制。将测量技术、自动控制技 术以及单片机技术结合，充分发挥数据处理和实时控制功能，使系统工作于最佳状态，提高系统的生产效率和产品质量。在航空、通信、遥控、遥测和遥感等各种实时控制系统中很多产品可以用单片机作为控制器 【3】。单片机在家用电器等消费电子类领域的应用也是相当广泛的。单片机应用到消费电子类产品中，能大大提高他们的性价比，因而受到用户的青睐，提高 产品在市6场的竞争力。目前家用电器几乎都是单片机控制的产品，如空调、洗衣机、冰箱等。3.3 单片机的选型本设计选用的单片机是宏晶科技有限公司生产的 STC89C52 型

15、单片机。其包含 Intel 8051 的基本功能模块：相同或相似的 8 位 CPU，8K FLASH ROM，256 字节 RAM 数据存 储器，4 个 8 位并行口， 3 个 16 位定 时器 T0、T2、T3，一个异步串行口 UART。STC89C52 优点是很低的功耗，分为掉电模式，其一般功耗为 0.5uA，可以被外部中断激活，中断结束后，继续执行其原来的程序；空 闲模式一般的功耗为 2mA；在正常工作模式时，其典型功耗 4mA-7mA。而且 还 具有超强的抗干扰性能。单片机的最小系统是由振荡电路和复位电路组成。最小系统电路图如图 3.1。7图 3.1 单片机最小系统84 DALLAS

16、公司的单总线单总线系统（1-Wire Bus）是美国 DALLAS 半导体公司独创的单片机外设总线，仅需一个信号线就可在单片机与外设芯片之间实现寻址和数据交换。它采用单根信号线，既可传输时钟，又能传输数据，且数据 传输 是双向的。因而这种单总线技术具有线路简单、硬件开销少，且能 传输数据、便于总线扩展与维护等。4.1 硬件结构和连接单总线需要一个大约 5 千欧的上拉电阻，这样，在空闲状态时总线为高电平。由于连接在单总线系统中的每个器件都是通过一个三态门或开漏极连接在单总线上，这就使得每个器件都可以释放总线，而 让另一个器件来使用。但某个器件不用总线传输数据时，它释放总线后，就可由另一个器件来使

17、用总线传输数据。使 总线保持低电平的时间超过 480s时，总线上的所有器件都会被复位。4.2 单总线的工作原理 【2】单总线系统是一个单主机的主从系统。由于他们是主从结构的，所以只有在主机呼叫从机，从机才能应答。主机在访问单总线器件时要经过初始化单总线器件、识别单总线器件和交换数据这三个步骤才能实现对从器件控制。因此，在单总线系统中规定了初始化命令、ROM 命令和功能命令三种命令，主机通过这三种命令来访问从器件，且必须严格按照初始化命令、ROM 命令和功能命令这个顺序来进行，如果出现混乱，单总线器件将不会对主机产生响应。初始化命令，单总线上的所有操作都是从初始化开始。初始化是由主器件发出9一个

18、初始化脉冲，单总线上所接的上拉电阻使得总线在空闲状态时为高电平。单总线操作必须从空闲状态开始，但单总线上加的低电平超过 480s 时，总线上的所有器件都复位，主器件发出复位脉冲，然后释放总线改为接受状态， 总线被上拉电路拉到高电平。在检测到此上升沿后，挂接在单总线上的各从器件在接收到此命令后，会发出应答脉冲，表明从器件已经做好准备，当主器件收到应答脉冲后接着发出ROM 命令和功能命令。从器件 DS18B20 要等待 1560s 才向主器件发回应答脉冲。ROM 命令，其功能主要是实现对单总线器件的识别 。当主器件 检测到一个应答脉冲后，就发出一个 ROM 命令。如果在 单总线上有几个从器件，那么

19、主器件就可根据从器件唯一的 64 位 ID 代码，确定与哪个从器件对话。ROM 命令还可以使主器件判断当前总线上有几个从器件。单总线共有五种 ROM 命令，每个 ROM 命令的长度为一字节，表 4.1 是其简要说明。表 4.1 ROM 命令说明ROM 命令 说明搜索 ROM（F0H） 识别单总线上所有单总线器件的 ID 码读 ROM（33H）（仅适用单节点） 直接读单总线器件的 ID 代码匹配 ROM（55H） 寻找与制定 ID 代码相匹配的 单总线器件跳过 ROM(CCH) 仅适用单节点 使用该命令可直接访问总线上从机设备10报警搜索 ROM(ECH)（仅少数期间支持） 搜索有报警的从机设备

20、4.3 单总线通信协议在单总线系统中，为确保数据传输的完整和准确，单总线通信协议定义了初始化脉冲、应答脉冲、写 0 脉冲、写 1 脉冲和读脉冲五种信号 类型。除了应答脉冲是由从器件发出的外，其余信号均由主器件发出。所有单总线命令序列（初始化命令、ROM 命令和功能命令）都是由这些基本的信号类型组成，并且发送的所有命令和数据字节都是低位在前。主器件在写脉冲期间向从器件写入数据，在读脉冲期间由从器件读出数据。在每个脉冲期间只能读或写一位数据。在单总线通信协议中，将完成传输一位的时间称为一个时隙。字节传输可通过多次调用位操作来实现。初始化脉冲是由主器件单片机发出一个持续时间超过 480 微秒的低电平

21、，然后主器件释放总线进入接受状态等待从器件的应答，这时总线被上拉电阻提升至高电平，从器件 DS18B20 在检测到上升沿后，等待 1560s 将总线拉低保持60240s 作为应答。读/写时隙，主器件通 过“写时隙”写数据到 DS18B20 中，然后通过“读时隙” 由DS18B20 读出数据。无论读时隙还是写时隙，都是从器件拉低总线至少 1s 开始的。每个时隙只能传输一位数据，一个时隙持续至少 60s。两个时隙的间隔时间 T要大于 1s。写 时 隙 ，主 器 件 用 “写 1”时 隙 给 DS18B20 写入 逻辑 1，用 “写 0”时 隙 给11DS18B20 写入逻辑 0.主器件拉低总线至少

22、 1s 开 始 一 个 写 时 隙 。要 产 生 “写 1”时 隙 ，主 器 件 必 须 在 拉 低 总 线 之 后 的 15s 内 释 放 总 线 ，这 时 上 拉 电 阻 会 抬 高总 线 ；要 产 生 “写 0”时 隙 ，主 器 件 要 在 拉 低 总 线 之 后 的 整 个 写 时 隙 周 期 内 一 直保 持 低 电 平 不 变 。DS18B20 在主器件产生写时隙后的 1560s 窗 口 时 间 段 内 采样 总 线 。读 时 隙 ，DS18B20 在主器件发出有关读命令后，才能发数据给主器件。主器件在发出读命令之后，必须立即产生读时隙。主器件拉低总线至少 1s 开 始 一 个 读

23、时 隙 ，然 后 立 即 释 放 总 线 ，接 着 DS18B20 会发出数据到总线，DS18B20 拉低总线数据为 0，释放总线数据为 1（由上拉电阻抬高总线）。该数据在读时隙开始后15s 内 有 效 ，因 此 主 器 件 必 须 在 此 期 间 采 样 总 线 ，读 出 数 据 。5 数字温度 传感器 DS18B20 简介DS18B20 是 DALLAS 公司推出的数字温度传感器，直接输出 912 位的数字温度值，含有一个非易失性存储器保存上下限报警器。DS18B20 使用单总线系统，仅需一根数据线即可实现与微处理器之间通信。工作温度范围是-55+125，温度测量数据在-10+85范围内精

24、度达到 0.5。每个 DS18B20 都具有一个唯一的 64位期间识别码，这样可使多个 DS18B20 挂在同一条单总线系统上，并由一个微 处理器来控制这些分布在一个较大区域内很多 DS18B20。125.1 DS18B20 的引脚封装和性能常用的 DS18B20 采用与普通三极管相同的 TO-92 封装形式，另外也有 8 引脚的 SO 和 SOP 封 装 。TO-92 和封装如图 5.1 所示 【6】。（a）TO-92 封装 （b）8 引脚 SO 封装图 5.1 DS18B20 的引脚封装5.2 DS18B20 的内部结 构图 5.2 是 DS18B20 的内部结构图 【6】。64 位 RO

25、M 存储 DS18B20 的唯一器件识别码，中间结果暂存器中有两字节用来暂存温度传感器测得的温度数据。温度报警上、下限寄存器各占一字节， 还有一个配置字节由用户自己来设定温度数据的位数（9，10，11 和 12 位）， 这三个字节都是 EEPROM 非易失性存储器，即使在系统掉电时数据也不会丢失。13DS18B20 使用 DALLAS 公司独创的单总线系统，只需一根控制信号线就可通信。在单总线系统中，所有器件都通过一个三态门或开漏极连接在单总线上，因此该总线需要一个上拉电阻。微处理器通过每个器件的识别码来识别器件。DS18B20 的核心是它的直接数字温度传感器，该传感器分辨率可设置为9，10，

26、11 和 12 位，分 别对应于 0.5 ，0.25，0.125，0.0625的温度增量， 上电后分辨率默认为 12 位的。DS18B20 在上电后并不工作，而是处于休闲状态，主机只有发出一个转换 T 命令才能使它进入温度测量和 A/D 转换状态，转换完成后就会有两字节的温度测量值存入中间结果暂存器，同时 DS18B20 又重新返回到休闲状态。图 5.2 DS18B20 的内部结构5.3 DS18B20 在单片机系 统中应用电路图 5.3 是使用单片机（STC89C52）来访问单总线器件 DS18B20 温度传感器的电路图 【6】。14图 5.3 DS18B20 在单片机系统中应用5.4 DS

27、18B20 的功能命令 【12】和所有单总线器件一样，访问 DS18B20 也需要初始化、ROM 命令和功能命令这三个步骤。主机通过 ROM 命令确定 DS18B20 后，即可给 DS18B20 发出功能命令来启动温度转换、决定 DS18B20 的供电方式以及向 DS18B20 的中间结果寄存器写入数据或者读出数据，下面介绍其功能命令。启动温度转换命令（Convert T），该命令启动一次温度 转换，随后 转换结果存入中间结果暂存器的两字节温度寄存器中，然后 DS18B20 又返回到其休闲状态。若DS18B20 是由外部供电的，那么主机就可在该命令之后进入读时隙， DS18B20 根据转换完成

28、与否做出反应，如果转换还在进行中则给主机发 0，否则发 1。但寄生供电无此功能。读中间结果暂存器命令（Read Scratchpad），该 命令让主机读出 DS18B20 中间结果暂存器内的 9 个字节，由最低字节开始一直读到第 9 字节。如果需要部分数据，主机可在读取过程中的任何时间发初始化命令，使该命令终止。写中间结果暂存器命令（Write Scratchpad），该命令让主机写三个字节到15DS18B20，第一个字节被写入 TH 寄存器，第二个字节被写入 TL 寄存器，第三个字节被写入配置寄存器。发送时字节低位先发。复制中间结果暂存器命令（Copy Scratchpad），复制中间结果暂

29、存器 TH,TL 和配置寄存器数据到 EEPROM。若采用寄生供电方式，则主机在发出该命令之后最长 10s 内 必 须 使 总 线 至 少 保 持 10ms 的 高 电 平 。回 传 EEPROM 内 容 命 令 （Recall E2），该 命 令 执 行 由 EEPROM 回 传TH，TL 和 配 置 寄 存 器 数 据 到 中 间 结 果 寄 存 器 的 第 2，3，4 字 节 。跟 随 Recall E2 命 令 后 ，主 机 可 进 入 读 时 隙 。与 启 动 温 度 转 换 命 令 类 似 ，DS18B20 可 根 据回 传 完 成 与 否 做 出 反 应 ，若 回 传 尚 在 进

30、 行 之 中 则 给 主 机 发 0，若 回 传 已 完 成 则发 1。DS18B20 上 电 时 自 动 进 行 回 传 EEPROM 内 容 的 操 作 ，以 便 器 件 在 通 电后 使 中 间 结 果 暂 存 器 中 的 数 据 立 即 有 效 。读 电 源 类 型 命 令 （Read Power Supply），主 机 在 发 出 该 命 令 后 紧 跟 一 个 读时 隙 ，以 便 判 断 在 总 线 上 是 否 有 寄 生 供 电 的 器 件 。在 读 时 隙 期 间 ，寄 生 供 电的 DS18B20 会 拉 低 总 线 ，外 部 供 电 的 DS18B20 会 继 续 保 持

31、总 线 高 电 平 。166 nRF905 无线数传芯片简介挪威 NORDIC 公司推出了一种单片射频芯片是本次系统设计的核心，此芯片工作于 1.93.6V 电压范围 内，使用 433MHz/868MHz/915MHz 的 ISM 频段，频道转换时间小于 650s，数 据 传 输 速 率 最 大 为 100Kb/s。nRF905 的内部结构是频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振 荡器和 GFSK 调制器等组成。此外，功耗较低。 由 于 其 收 发 可 靠 ，使 用 方 便 ，所 以 在 工 业 控 制 、消 费 电 子 各 领 域 都 具 有广 阔 的 应 用 前 景 。6.1 芯片内部

32、结构与封装nRF905 片内集成了电 源管理、晶体振荡器、低噪声放大器、 频率合成器和功率放大器等模块，曼彻斯特编码/解码有片内硬件完成，用户无须对数据进行曼彻斯特编码，因而使用方便。其内部结构如图 6.1 所示 【7】。17图 6.1 nRF905 的内部结构nRF905 采用 32 引脚的 QFN 5mm*5mm 小封装（32L QFN 5mm*5mm）,体积小，节省印制板面积。图 6.2 是 nRF905 的封装和引脚分布 【7】。18图 6.2 nRF905 的封装和引脚分布6.2 工作模式nRF905 有两种工作模式和两种 节电模式。两种工作模式分别是 ShockBurstTM接收模

33、式和 ShockBurstTM发送模式，两种 节电模式分 别是掉电模式和待机模式。nRF905 的工作模式由 TRX_CE,TX_EN 和 PWR_UP 三引脚决定，详见表 6.2。表 6.2 nRF905 工作模式19PWR_UP TRX_CE TX_EN 工作模式0 X X 掉 电和 SPI 编程1 0 X 待机和 SPI 编程1 1 0 接收1 1 1 发射6.2.1 ShockBurstTM 模式与射频数据包有关的高速信号处理都在 nRF905 片内 进行，数据速率由微控制器配置的 SPI 接口决定，数据在微控制器中低速 处 理，但在 nRF905 中高速发送，因此中间有很长时间的空闲

34、，这很有利于节能。由于 nRF905 工作于 ShockBurstTM模式，因此使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。在ShockBurstTM 接收模式下，当一个包含正确地址和数据的数据包被接收到后，地址匹配(AM)和数据准备好(DR)两引脚通知微控制器。在 ShockBurstTM发送模式，nRF905 自动产生字头和 CRC 校验码，当发送过程完成后，数据准备好引脚通知微处理器数据发射完毕。由以上分析可知，nRF905 的 ShockBurstTM 收发模式有利于节约存储器和微控制器资源，同时也减小了编写程序的时间。下面具体详细分析nRF905 的发送流程和接收流程。典型的

35、nRF905 发送流程是 【2】：（1（ 当 MCU 要发送数据时，把接收机的地址和要发送的数据通过 SPI 总线20送传给 nRF905，在通信协议和器件配置时确定 SPI 接口速率。（2（ TRX_CE 和 TX_EN 被 MCU 置高，ShockBurst TM发送模式被激发。（3（ 在 ShockBurstTM发送模式中，射 频配置寄存器自 动开启并完成以下动作：打包数据、发送数据包和当数据发送完成，数据准备好引脚 DR 被置高。（4（ 置高 AUTO_RETRAN，nRF905 发送， TRX_CE 变成低电平时停止。（5（ 当 TRX_CE 变低时，完成 nRF905 发送过程，进

36、入待机模式。典型的 nRF905 接收流程：（1（ 当 TRX_CE 是高电平、TX_EN 是低电平时 ，nRF905 进入 ShockBurstTM的接收模式。（2（ 经过 650us 之后，不断监测 nRF905，等待接收数据。（3（ 当同一频段的载波被 nRF905 检测到时，置高载波检测引脚 CD。（4（ 当一个相匹配的地址被接收到时，置高地址匹配引脚 AM。（5（ 当一个正确的数据包接收完毕，nRF905 自动移去前导码、地址和 CRC校验位，然后置高引脚 DR。（6（ MCU 置 TRX_CE 为低电平时， nRF905 进入待机模式。（7（ MCU 通过 SPI 口，以一定的速率

37、把数据移到 MCU 内。21（8（ 当接收完所有的数据时，nRF905 把引脚 DR 和地址匹配引脚 AM 置为低电平。（9（ 此时 nRF905 可以 进入 ShockBurstTM 接收模式、ShockBurst TM发送模式或掉电模式6.2.2 节能模式nRF905 的节能模式包括掉 电模式和待机模式。在掉电模式时，nRF905 工作电流最小，为 2.5A。待机模式有利于减小工作电流。从待机模式到发送模式或接收模式的启动时间较短。在待机模式时， nRF905 内部的部分晶体振荡器处于工作状态。nRF905 在待机模式下工作电流与外部晶体振荡器频率有关。6.3 nRF905 的配置nRF9

38、05 内部有若干寄存器，这些寄存器必须经过适当配置，才能使其正常工作。这些寄存器的配置字都是通过 nRF905 内部的 SPI 接口传送的。SPI 接口的工作可通过 SPI 指令执行。只有当 nRF905 处于掉电或待机模式时，nRF905 的 SPI 接口才可以进入工作状态。nRF905 内部的 SPI 接口连接有 5 个寄存器，分别是状态寄存器、射频配置寄存器、发送地址寄存器（TX_ADDRESS）、发送数据寄存器（TX_PAYLOAD ）和接收数据寄存器（RX_PAYLOAD）。nRF905 的 SPI 接口有一组指令用来对 nRF905 内部的各寄存器进行配置。只有在 SPI 的片选引

39、脚 CSN 为低时，nRF905 才能接收一条 SPI 指令，当引脚 CSN22发生由高到低的跳变时，nRF905 才开始接收一条新的 SPI 指令。6.4 nRF905 硬件电路在 nRF905 的使用中，根据不同要求，其电路图不尽相同，图 6.4 为 50单端天线输出的应用原理图。该电路的输出，通 过一个差分到单端的匹配网络连接到50的单端天线。在电路中，电感电容的值是使电路工作在 433MHz 的数据。图 6.4 nRF905 应用电路图237 系统的硬件结构7.1 nRF905 无线收发模块PTR8000 无线收发模块是一款以 nRF905 为核心的无线收发模块，体积小，使用方便。此模

40、块通过一个 14 引脚的插针为用户提供一个方便的接口，各引脚功能如图 7.1 所示。此接口与单片机相连， 组成使用的无线数传系统这些引脚功能分为3 组。模式控制信号。PTR8000 工作模式由 TRX_CE,TX_EN，PWR_UP 来设置。SPI 接口信号。由 SCK,MISO,MOSI 和 CSN 信号线组成。在配置模式时， 单片机通过 SPI 接口配置 PTR8000 的工作寄存器；在发 射/ 接收模式下，单片机通过 SPI接口发送和接收。状态输出信号。在发送模式下，地址匹配（AM）和数据准备就绪（DR）信号通知单片机，一个有效地地址和数据包已经接收完成。在发送模式下， PTR8000 自动产生前导码和 CRC 码，DR 信号通知单片机数据传输已经完成。PTR8000 中 uCLK引线就是 nRF905 芯片中的引脚 uPCLK 时钟输出。24图 7.1 无线收发模块用户接口7.2 系统的硬件电路图本系统由两套 PTR8000 无线收发模块组成。在发送的模块上增加了一片DS18B20 数字温度传感器。由于 nRF905 工作电压在 3V 左右，所以加上 AMS1117稳压芯片使模块输入电压稳定在 3.3V。如图 7.2 所示。