基于nRF24E1的嵌入式2.4GHz無線接入系統
在短距離的通信中,無線技術被普遍看好,其中射頻技術因為功耗低和無方向性等優點而受到青睞。
通信頻率為2.4 GHz的頻段是全球開放的ISM(工業、科學和醫學)頻段,使用者無需申請許可證,給開發者和用戶帶來了很大方便;同時,可以有效地避免低頻段信號、各類電火花及家用電器的干擾。因為這一頻段具有這些優點,其他的一些應用,如藍牙、WLAN,也是在這一頻段;但藍牙和WLAN對于工業控制、醫療傳感器、住宅和樓宇自動化裝置等設備來說,過于復雜,其成本也過高,很難滿足快速開發和低成本的要求。因此,目前迫切需要一種低成本、低功耗、能夠快速開發應用的方案,來實現設備的無線連接。
另一方面,經過多年的發展,TCP/IP協議已經成為目前被廣泛應用于Internet的通信協議。在嵌入式系統中實現TCP/IP協議棧,利用Internet進行遠程數據傳送,可以實現對遠端設備運行狀態的監視和控制。
在嵌入式TCP/IP平臺下利用工作頻率為2.4 GHz的無線收發模塊nRF24E1,進行短距離的點對多點的無線通信;用無線技術解決最后10 m的通信問題,可實現一種
2 nRF24E1及其通信協議
2.1 nRF24E1模塊的基本特性
nRF24E1是北歐集成電路公司(Nordic)推出的一款帶8051內核的無線收發模塊,內部結構如圖1所示。該模塊的無線收發器工作于2.4 GHz的ISM頻段,有多達125個的頻點,可通過改頻和跳頻來避免干擾。nRF24E1的集成度非常高,內部集成了增強型8051內核,2.4 GHz無線收發器,100 ksps的9路10位模數轉換器,UART接口,SPI接口,PWM輸出,內置RC振蕩器、看門狗和喚醒定時器以及專門的穩壓電路。所有高頻元件包括電感、振蕩器等,全部集成在芯片內部,因此芯片的性能穩定,受外界環境的影響很小。
nRF24E1采用36腳QFN(6 mm
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