用单片无线收发一体芯片 NRF401 构成的高可靠遥控电路

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用单片无线收发一体芯片 NRF401 构成的高可靠遥控电路

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NRF401   NRF401   PIC16C57   24LC01   
   NRF401是挪威Nordic公司最新推出的数传频段433MHz单片无线收发一体芯片。该芯片集成了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制、FSK解调、多频道切换等功能,具有性能优异、功耗低、使用方便等特点。NRF401的外围元件很少,没有调试部件,给研制和生产带来了极大的方便。
    1. NRF401的参数  
    工作频道:433.92MHz/434.33MHz;调制方式:FSK;频偏:15kHz;射频输出功率0.4kΩ3V:10dBm;接收灵敏度0.4kΩ,BR=20  kbit/s BER<10:-105dBm;最大传送数码率:20k bit/s;适用电压范围:2.7V~5.25V;接收状态功耗:250μA;发射状态功耗:8mA;等待状态功耗:8μA。
    2. NRF401的引脚功能
    NRF401的引脚排列参见图1。其中,脚为参考振荡器输入端;、、脚为3V~5V正电源输入端;、、、脚为地;脚为滤波器接入端;、脚为压控振荡器电感输入端;脚为发射数据输入端;脚为接收数据输出端;脚为射频功率设置输入端;脚CS为通道选择输入端,CS=0为433.92MHz(Channel#1),CS=1为433.33MHz(Channel#2);脚、脚为天线接口;脚为电源开/关选择输入端,PWR_UP=1为电源开(Operating mode),PWR_UP=0为电源关(Standby mode);脚为工作方式选择输入端,TXEN=1为发送方式,TXEN=0为接收方式;脚为参考振荡器输出端。
    3. NR F401的典型应用电路
    图1是NRF401的典型应用电路。图中天线口ANT1、ANT2输出至600Ω的印制天线,C9、C10为天线回路的谐振电容,R4用于适当降低天线回路的Q值。该电路的最大发射功率为10dBm,接收灵敏度高达-105dBm,开阔地的使用距离最远可达1000米。如要加大使用距离可在ANT1、ANT2输出口加600Ω/50Ω平衡非平衡变换电路,并接入输入输出放大和转换电路。
    4. 用NRF401构成的高可靠无线遥控电路
    电路如图2所示。该电路既是发射电路,也是接收电路。单片机IC2 PIC16C57控制NRF401的收发状态、完成编解码等工作。有键按下时,IC2接收到输入的低电平信号,从脚送出高电平至IC1脚,使NRF401进入发射状态,同时随机选通不同的晶振,并在CS端的配合下使发射频率在432.84MHz、433.25MHz、433.92MHz、434.33MHz、435.01MHz、435.42MHz六种频点之间跳变。在每个频点向DIN端传送两帧相同的数据信息,然后跳到下一频点。其传送时序如图3所示。
    无键按下时为接收状态。此时IC2脚送出低电平,使NRF401进入接收状态,同时按顺序选通各个晶振,并在CS端的配合下,使接收频点在432.84MHz、433.25MHz、433.92MHz、434.33MHz、435.01MHz、435.42MHz间从低至高顺序变化。每个接收频点工作时间为发射频点工作时间的7倍,以保证在每个接收频点的工作时间内能接收到一次完整的发射信息。接收工作时序如图4所示。
    接收到的信息经IC2解码后从相应的按键口送出。由于接收状态在每一频点的工作时间是发射状态的7倍,因此当几个发射跳频图谱不同的发射器同时工作时,能分时接收每个发射器的信息、作出相应输出。本遥控器系统在两个以上遥控器同时使用时,每一个遥控器的控制信息都能得到执行,克服了单一工作频率的遥控系统中不能同时使用两个遥控器的问题。多频点工作方式还大大加强了系统的抗干扰能力,在要求可靠性非常高的遥控系统中,遥控器能通过接收器反送回的信息,了解操作是否得到执行。电路中24LC01用于存放发射频率跳变的顺序和编码数据。



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