单片机的无线数传系统设计

2.5 nRF905的工作过程

nRF905在正常工作前应由MCU先根据需要写好配置寄存器，或是按照默认配置工作，其后的工作主要是两个：发送数据和接收数据。

发送数据时，MCU应先把nRF905置于待机模式（PWR_UP引脚为高、TRX_CE引脚为低）然后通过SPI总线把发送地址和待发送的数据都写入相应的寄存器中，之后把nRF905置于发送模块（PWR_UP、TRX_CE和TX_EN全置高）数据就会自动通过天线发送出去，若射频配置寄存器中的自动重发位（AUTO_RETRAN）设为有，数据包就会重复不断地一直向外发，直到MCU把TRX_CE拉低，退出发送模式为止。为了数据更可靠地传输，建议多使用此种方式。

接收数据时，MCU先在nRF905的待机模式中把射频配置寄存器中的接收地址写好，然后置其于接收模式（PWR_UP=1、TRX_CE=1、TX_EN=0），nRF905就会自动接收空中的载波，若收到地址匹配的和校验正确的有效数据，DR引脚会自动置高，MCU在检测到这个信号后，可以改其为待机模式，通过SPI总线从接收数据寄存器中读出有效数据。

3 系统硬件设计

MSP430的USART模块可通过寄存器配置为通用异步串行口或SPI模块功能，这里配置为SPI模块，本系统选用的MCU是MSP430F133，在硬件设计时把MCU的SPI接口和nRF9051SPI接口相连即可，另外再选几个I/O口连接Nrf9051输出输出信号，如图1所示。



对于初次接接触无线系统的设计者，因其射频部分的元件采购，焊接和调试比较麻烦，可以选用PTR8000模块，该模块内核使用nRF905，硬件电路已经焊好，十月起来相对方便一些。

4 控制程序设计

本系统设计的重点是控制nRF901的程序设计，大致分为两个阶段：首先是对NrF905进行初始配置，配置完成后按 需要便携书记的发送或接收程序。

4.1 初始化配置

第一阶段应完成初始化配置，分以下几项：

1）MSP430的SPI接口设置，MSP4301异步串行接口和SPI接口用同一个USART模块，贼里需要用软件配置为SPI功能，本设计中SPI配置为主机模块、3线制和8位数据，程序源代码参见子程序“SPI_SET五”。

2）初始化nRF901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，本设计中nRF905外界16MHz晶体，“XOF应配置为“011”；“PA_PWR”为发射功率，RX_RED_PWR”为接收命灵敏度，可根据需要配置；另外还有发送地址、接收地址、发送数据和结社数据的长度（字节数）可根据实际应用配置，注意贼组寄存器中海油接收时的实际地址，不而发送地址在其他单独的寄存器中。

3）配制nRF901的发送地址，最多4个字节（32位），发送端的发送地址应于接受端设备的结社地址相同，在实际工作中nRF901可以自动滤滤除地址不相同的数据，只有地址匹配且校验正确的数据彩绘被接受，并存储在接收数据寄存器中。

4.2 发送数据

使nRF905发送数据前需要MSP430通过SPI总线在待机模式便板待法数据填进发送数据寄存器中，一次最多32B，然而把nRF9051“TRX_CE”、“TX_EN” 因该都置为高电平，数据就会自动发送出去，本设计射频配置寄存器中选定了自动重发位，因此在“TRX_CE”被置高的时间内数据一直在重复不断地发。本程序中设计延时500ms，之后拉低“TR X_CE”因该，回到待机模式。

4.3 接收数据

MSP430把nRF905的“TRX_CE”引脚置为高电平，“TX_CE引脚拉为低电平后就刻蚀结社数据，本设计中CPU在设定的35s内一直判断Nrf9051“DR”引脚是否便变高个，若为高则证明接收到了有效数据，可以退出接收模式，弱一致没有接受2到，待时间到时也退出接接受是模块，退出后在待机模块，CPU通过SPI总线把NRF905内部的接收数据寄存器中数据读出，即接收道德有效数据。

便携接受部分程序时，有一点应该注意，很多资料中都没有提到，就是CPU在MOSI信号线上发出读命令字节后“MISO”信号线上nRF905会自动返回一字节数据，本本身的状态寄存器信息，后续的接收数据并不会自动跟着输出，只有CPU在MOSI上输出一个字节（可以是随意值），nRF905才会在“MISO”上返回一个字节，CPU再发，nRF905再满会，直到读完为止。