STC12L5608AD芯片簡(jiǎn)介 - 基于MCU和nRF24L01的無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　STC12L5608AD芯片簡(jiǎn)介

　　STC12L5608AD型MCU是宏晶科技新一代低電壓增強(qiáng)型8051單片機(jī)，該系列單片機(jī)具有如下特性：寬工作電壓（2.1～3.6 V）;具有1個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期的高速性能，比普通8051快8～12倍，可用低頻晶振;自帶-8路10位AD轉(zhuǎn)換器等;加密性強(qiáng)，無(wú)法解密;超強(qiáng)抗干擾、高抗靜電、輕松過(guò)4 kV快速脈沖干擾（EFT測(cè)試）、寬溫度范圍（-40～85℃）;超低功耗，正常工作模式2.7～7 mA，空閑模式1.8mA，掉電模式功耗《0.1μA;能在系統(tǒng)編程等。

　　硬件接口電路

　　nRF24L01通過(guò)SPI接口與外部單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，CE作為片選端，它與CONFIG寄存器的PWR_UP和PRIM_RX位組合用于選擇芯片的工作方式;CSN為芯片內(nèi)部SPI硬件接口的使能端，低電平有效;SCK為SPI的時(shí)鐘輸入端，MOSI為SPI接口的數(shù)據(jù)輸入端，MISO為SPI接口的數(shù)據(jù)輸出端，IRQ為中斷請(qǐng)求端，與單片機(jī)的外部中斷1相連，當(dāng)nRF24L01產(chǎn)生中斷后IRQ將置低，單片機(jī)檢測(cè)到此中斷后通過(guò)程序得知其與nRF24L01無(wú)線射頻模塊的數(shù)據(jù)收發(fā)情況。通過(guò)單片機(jī)與無(wú)線通訊模塊的硬件連接，從而實(shí)現(xiàn)模式控制和數(shù)據(jù)交換。圖2給出兩模塊的硬件接口設(shè)計(jì)。整個(gè)無(wú)線通訊系統(tǒng)由3個(gè)模塊組成。

　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　數(shù)據(jù)包處理方式

　　將nRF24L01配置成增強(qiáng)型ShockBurst模式，使得雙向鏈接協(xié)議執(zhí)行更為簡(jiǎn)易有效。發(fā)送方要求終端設(shè)備在接收數(shù)據(jù)后有應(yīng)答信號(hào)，以便發(fā)送方檢測(cè)有無(wú)數(shù)據(jù)丟失。一旦數(shù)據(jù)丟失則通過(guò)重新發(fā)送功能將丟失的數(shù)據(jù)恢復(fù)。它可以同時(shí)控制應(yīng)答及重發(fā)功能而無(wú)需增加MCU工作量。nR F24L01配置為增強(qiáng)型的ShockBurst發(fā)送模式下時(shí)，只要MCU有數(shù)據(jù)要發(fā)送，nRF24L01就會(huì)啟動(dòng)ShockBurst模式來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送完數(shù)據(jù)后nRF24L01轉(zhuǎn)到接收模式并等待終端的應(yīng)答信號(hào)。如未收到應(yīng)答信號(hào)，nRF24L01將重發(fā)相同的數(shù)據(jù)包，直到收到應(yīng)答信號(hào)或重發(fā)次數(shù)超過(guò)SETUP _RETR_ARC寄存器中設(shè)置的值為止。如果重發(fā)次數(shù)超過(guò)了設(shè)定值，則產(chǎn)生MAX_RT中斷。只要收到確認(rèn)信號(hào)，nRF24L01就認(rèn)為最后一包數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送成功，把TX FIFO中的數(shù)據(jù)清除掉并產(chǎn)生TX_DS中斷，IRQ引腳置高。

　　nRF24L01在接收模式下可以接收6路不同通道的數(shù)據(jù)，如圖3所示。每個(gè)數(shù)據(jù)通道使用不同的地址，但共用相同的頻道。即6個(gè)不同的nRF 24L01設(shè)置為發(fā)送模式后，可以與同一個(gè)設(shè)置為接收模式的nRF24L01進(jìn)行通訊，而設(shè)置為接收模式的nRF24L01可以對(duì)這6個(gè)發(fā)射端進(jìn)行識(shí)別。n RF24L01在確認(rèn)收到數(shù)據(jù)后記錄地址，并以此地址為目標(biāo)地址發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。在發(fā)送端，數(shù)據(jù)通道0被用作接收應(yīng)答信號(hào)。