基于AT89C51单片机的无线病房呼叫系统设计

息数据帧格式相互对应， 从机请求信息数据传输采用引导字头、接收地址、发送地址和校验字的数据帧格式， 而主机应答信息数据传输采用引导字头、接收地址、确认指令和校验字的数据帧格式。

(1) 引导字头： 对主机而言， 为了随时接收从机发送的请求信息， 其射频芯片nRF401 总是处于接收状态。本设计的传输协议中， 数据帧的引导字采用OxFF 后跟OxAA 作为通信同步码， 接收协议只能够接收以OxFF 后跟OxAA 开始的数据包。要注意的是， 上面已经说明的引导字头前还要再加一个随机字节， 因为起始传输时第一个字节往往是接收不到的， 它的作用是使接收机进入状态抑制噪声， 在本设计中该随机字节采用Ox00 。

(2) 接收地址： 接收地址既包括从机发送请求信息中的接收地址， 也包括主机发送应答信息中的接收地址。在医院的病房楼中， 很可能存在多套同规格的射频无线病房呼叫系统同时工作。这样就必须给每一个主机编上代码， 才能使主机确认接收的信息是否是发送给自己的， 这个主机编号同时也就作为了从机发送请求信息时的接收地址。而每个主机下的从机也会有一个对应的编号， 这个编号在本设计中就采用病房号， 也就是主机发送应答信息时的接收地址。

(3) 发送地址： 发送地址既存在于从机发送的请求信息中也存在于主机回复的应答信息中。从机请求信息中的发送地址是提供给主机用于显示的病房号， 也是在主机发送应答信息时的接收地址。通过应答信息中的接收地址， 从机可以判断出该接收到的信息是否是发给自己的。如果不是， 从机将重新发送一遍请求信息， 否则将继续接收确认信息。同理， 主机也可以根据请求信息中的发送地址确认发送信息的是否是自己辖区内的从机， 如果不是将不予以接收显示。

(4) 确认指令： 确认指令用于主机通告从机信息发送是否正确。在本设计中，采用OxFF 作为信息发送正确的指令，而采用OxEE 作为信息发送错误的指令。事实上，在本设计的软件设计中，为了确保信息的准确发送，只要确认信息不是OxFF，则从机就会自动地重新发送信息。

(5) 校验字： 校验方法包括奇偶校验、CRC 校验等， 但是本设计中采用一种相加校验的方法。这种方法的具体实现是： 发送机把除了引导字以外的数字帧信息相加作为校验字发送给接收机， 接收机在接收信息时也把除了引导字和校验字以外的数字帧信息相加并把相加结果与校验字比较看是否相等， 若相等则说明发送成功， 否则说明发送失败。

4 系统混合信号PCB 板设计

系统印制电路板(PCB) 设计对于获得优良的RF 性能是至关重要的， 本系统PCB 使用双面板， 分为元件面和底面， 具体设计时充分注意了以下两点：

(1) 保证系统充分接地。在底面设计一个连续的接地面， 元件面的接地面保证元件充分接地， 大量的通孔链

接元件面的接地面和底面的接地面。

(2) 零件的布局要尽量合理， 模拟电源和数字电源要分离以避免互相干扰。射频电路的电源使用高性能的射频电容去耦， 去耦电容尽可能靠近nRF401 的VDD 端。一般还在较大容量的表面贴装电容旁并联一个小数值的电容。nRF401 的电源必需经过很好的滤波， 并且与数字电路供电分离。