基于nRF4O1的無線排隊機設計

⑤示例：發送窗口分配的排隊號碼：
0xFF 0x34 Ox03 2個字節　　SUM
2字節分配示意圖

為了實現多機通信，所有發射電路的振蕩頻率和所有接收電路的振蕩頻率都必須一致。為保證正常通信，數據傳送方向必須為半雙工傳送，收發器在發射時必須屏蔽自己的接收中斷，發射結束后再開放。

3 硬件電路設計
nRF401是一個基于ISM頻率為433MHz設計的單片UHF無線收發一體芯片。該芯片有如下特點：采用FSK(frequency shift keying)頻移鍵控調制方式，具有非常少的外圍元件，直接數據輸入輸出，抗干擾能力強，特別適合工業場合；采用DSS+PLL頻率合成技術，頻率穩定性極好；無需曼徹斯特編碼；工作速度最高可達20 kbps；最大發射功率達+10dBm，使用距離最遠可達1000m；工作在ISM頻率433MHz和雙信道頻率433．92M Rz／434．33MHz下，使用不需要申請許可證。
單片機與nRF401應用連接如圖3所示，在本系統中，為避免相互干擾，無線收發部分單獨做在一塊PCB板上，組成獨立的無線收發模塊。壓控振蕩器(VC0)外接22mH高品質因素電感；鎖相環(PLL)外接典型單端二階濾波器；振蕩源輸入接4MHz晶振；ANT1／ANT2為天線接口，天線設計采用PCB差分天線；CS為頻率選擇，通過撥盤開關S1選擇，CS=0時選擇433．92MHz，CS=1時選擇434．33MHz，無論何種選擇都要使主從機頻率一致；PWR UP為節電控制選擇，由單片機控制；DOUT為數據輸出端口，與單片機串行口數據線RXD連接；DIN為數據輸人端口，與單片機串行口數據線TXD連接；TXEN為發送／接收控制端口，由單片機控制，TXEN=0時nRF401接收無線信息，TXEN=1時nRF401發送無線信息。單片機與nRF401的電路連接如圖3所示。本系統可編程實現頻率的選擇和節電模式的控制，為實際的應用提供了方便。實驗證明，該無線收發模塊的性能良好，全可以滿足數據傳輸的需要。

窗口顯示電路采用8塊74LS595串行傳輸行數據和1塊74HC154進行列選控制16塊8*8LED點陣進行顯示，采用SST公司(Silicon Storage Technology)的高速可編程閃存芯片ST28SF040存儲顯示字符庫。具體電路簡單在此不再列出。

4 通信軟件設計
為了避免同頻干擾的問題，系統采用分時TDMA(Time Division Multiple Access)技術，把系統發號主機與任意一臺從機之問的通信采用時分的方式分開，發號主機通過掃描的方式與各臺從機設備進行單臺通信，這樣系統中的發號主機與從機的通信方式就成為點對點的通信方式。程序采用C51單片機語言編寫，其主控程序流程圖如圖4、圖5所示