一种基于单片机的无线呼叫系统设计

　　1 系统设计方案

　　低功耗无线呼叫系统的发送和接收模块的框图如图1，图2所示。

　　其中图1为无线发送模块，以STC89C52RC为主控制核心，及时响应终端的呼叫信息，然后利用nRF905无线传输模块将呼叫信息发送给无线接收模块进行处理。

　　图2为无线接收模块，以STC89C52RC为主控制核心，利用nRF905无线传输模块接收呼叫信息，然后利用串口转USB线上传给PC，利用上位机软件可以实时监测。

2 系统硬件电路设计

　　2.1 3.3 V供电电源模块

　　该设计可用3.3 V电压供电，故采用ASM1117-3.3电源供电系统，如图3所示。无线发送模块和STC89C52RC单片机皆为低功耗器件。对发送端而言，在对通信距离要求较远时，也可采用5 V供电。接收端可通过与PC连接的USB提供5 V电源。核心部件LM1117-3.3是一个低压差电压调节器系列。压差在1.2 V输出，此时相应的负载电流为800mA。

　　2.2 单片机控制电路

　　从电源供给及功耗等各方面的考虑，数据处理部分采用STFC89C51RC／RD+系列的STC89C52RC单片机。STC89C52RC单片机除具有MCS-51系列单片机FLASH、RAM、分频器、位定时器／计数器等结构外，具有如下主要特点：加密性强，无法解密；超强抗干扰；对外部的电磁辐射低；超低功耗，正常工作模式时典型功耗为4～7mA。

　　STC89C52RC单片机与单片射频收发器nRF905连接如图4所示。

2.3 数据传输模块的选择

　　数据传输模块采用NewMsg_RF905SE模块，该模块采用挪威Nordic公司推出的单片射频收发器nRF905芯片开发而成。NewMsg RF905单片无线收发器工作电压为1.9～3.6 V，工作在433／868／915 MHz的ISM频段，最大数据速率为100 Kb／s。芯片内部由1个完全集成的频率调制器、1个带解调器的接收器、1个功率放大器、1个晶体振荡器和1个调节器组成。ShockBurst工作模式的特点是自动产生前导码和CRC可以很容易通过SPI接口进行编程配置电流消耗很低，在发射功率为+10 dBm时，发射电流为30 mA接收电流为12.5 mA。进入POWERDOWN模式可以很容易实现节电。nRF905是单工工作方式，且在待机模式、接收模式、发送模式之间切换需要延时，所以在无线通信过程中，通信软件应该有合理的时序。表1为nRF905的工作模式及相应功能。