基于ATmega16和nRF905的無線射頻收發系統設計

2系統軟件設計

本系統中的無線數據傳輸主要由無線數據收發器nRF905、ATMEGA 16單片機和顯示部分組成。nRF905收發器與單片機ATMEGA16L間通過SPI口進行通信。因此，軟件設計過程中的重點是nRF905數據的發送和接收過程。

2.1 nRF905的數據發送過程

發送數據時的工作流程如圖5所示。當MCU有遙控數據節點時，接收點的地址(TX-address)和有效數據(Tx-payload)將通過SPI接口傳送給nRF905。設計時應使用協議或MCU來設置接口速度。

可用MCU設置TRX-CE，并使TX-EN為高電平來激活nRF905的ShockBurst傳輸。通過nRF905的ShockBurst可使無線系統自動上電，并完成數據包(應加前導碼和CRC校驗碼)的數據碼發送(100 kbps，GFSK，曼切斯特編碼)。

如果AUTO-RETRAN被設置為高電平，那么，nRF905將連續地發送數據包，直到TRX-CE被設置為低電平為止；而當TRX-CE被設置為低電平時，nRF905則結束數據傳輸，并將自己設置為standby模式。

2.2 nRF905的數據接收過程

當系統接收數據時，其接收數據流程圖如圖6所示。系統的工作過程如下：

首先，在650μs以后，nRF905將不斷監測空中的信息；當nRF905發現有和接收頻率相同的載波時，其載波檢測(CD)被置為高電平；此后，當nRF905接收到有效地址時，地址匹配(AM)被置為高電平；

在這之后，當nRF905接收到有效的地址包(CRC校驗正確)時，nRF905將去掉前導碼、地址和CRC位，同時將數據準備就緒位(DR)置為高電平，并用MCU設置TRX-CN為低電平，以進入standby模式，從而使MCU能夠以合適的速率通過SPI接口讀出有效的數據；當所有的數據讀出后，nRF905將AM和DR設置為低電平，以便使nRF905準備進入ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模式。

3 結束語

無線射頻收發芯片nRF905內置有天線，同時內部集成有調制，解調、編碼／解碼等功能，故在通信過程中能自動生成前導碼和CRC校驗，而不需要接人網絡就能享受通信服務。本設計根據nRF905的特點設計的無線數據收發系統，經過多次實驗證明，其發射端能正確地將數據傳送出去；同時，經nRF905發射后，接收端也能正確接收并顯示數據，有效通信距離大于200米。在有障礙物體的混凝土結構的建筑內測試，其有效直線通信距離大于50 m。此外，該系統采用了比較完善的軟件、硬件設計以及抗干擾措施，這樣，就可以保證系統工作的安全性和可靠性，并具有通用性，便于投入實際應用，而且稍作改動就可以應用到小區傳呼、工業數據采集、生物信號采集，無線遙控等其它一些短距離無線通信領域，以實現無線數據的雙向傳輸，具有較好的市場應用價值。