基于nRF9E5的运动心率采集和无线发送处理系统
基于nRF9E5的无线网络控制应用设计方案
基于nRF9E5的无线网络控制应用设计方案王雄辉,沈玉利,林庆浩,郑甲任,吴东岳( 广东海洋大学信息学院,广东 湛江 524088)摘 要: 结合现代餐饮业自动化服务的需求,以无线Soc 芯片nRF9E5和点阵型LCD 模块ST7920为硬件核心,结合C++ Builder 软件编程环境,构建了一种基于nRF9E5芯片的无线网络自动化服务管理系统,该系统具有人机界面友好、数据管理软件完善、无线数据传输与控制稳定、高效等特点。
可以推广应用到区域水质、土壤等环境的自动监测等领域。
关键词: nFR9E5 ;人机交互界面; 无线控制;C++ builder中图分类号:TN925.93;TP273.5 文献标志码:A 文章编号:1673-9159(2008)03-0079-04An Application Design of Wireless Network Control Based on nRF9E5WANG Xiong-hui, SHEN Yu-li, LIN Qing-hao, ZHENG Jia-ren, WU Dong-yue( 1. School of Information, Guangdong Ocean University , Zhanjiang 524088, China;)Abstract: Considering the demand of the modern automatic diet service, withthe wireless chip nRF9E5 and lattice LCD12864 containing Chinese fonts’ storeroom as center hardware, combining with the C++ Builder compiler, we have designed an application system based on the nRF9E5 chip for wireless network control. This system has the features of friendly human-computer interface, sufficient data managing software, as well as stable and efficient wireless data transmission and control. It can also be useful in automatic inspection of the water quality, soil and so on, which reveals a tip of its bright future development.Key words: nFR9E5; interface for man-machine conversation; wireless control; C++ builder1 主控芯片片上系统级芯片nRF9E5内嵌nRF905无线收发模块、8051内核、10位ADC 、UART 、SPI 、看门狗等电路。
运动员心率远程无线检测系统的设计
本文提出了一种基于挪威Nordic VLSI公司最新推出的单片无线收发一体 芯片nRF905和AT89S52单片机的心率远程无线检测系统的总体设计方案。系统中 的无线数据传输主要由无线数据收发器nRF905、AT89S52单片机和显示部分组成。 基于nRF905的运动心率采集和无线发送处理系统实现了心率的无线发送、处理和 显示。心率滤波中所采用的措施有效地滤除了噪声对心率信号的干扰,使得心率 波形更加直观、清晰,确保本系统适用于运动过程中的心率数据采集。
关键词: NRF905,AT89S52,无线收发,心率
Abstract
In this paper,Proposed based on the Norwegian Nordic VLSI's latest single-chip wireless transceiver chip, and the AT89S52MCU nRF905 remote wireless heart rate the overall design of detection system. Wireless data transmission system, mainly by the wireless data transceiver nRF905, AT89S52 MCU and display components. a PC as host computer,to control data collection to achieve fast acquisition of data, The kinematic heart rate measurement and wireless transmission system based on nRF905 is able to re-al-time wireless transmit , process and display heart-rate curve. Moreover,an efficient filter processing digital heart rate signal makes the curve more readable and legible than ever.These improvements make the system more suitable for measuring the heart rate of patients or athletes in moving. Keywords: NRF905,SPI,a PC as host computer,Wireless transceiver,Heart rate
基于nRF905的无线温度采集系统设计与实现
( n i eigC n rfA vn e a uatr gTc nl y N ni ntu e hl , a i 1 17 C ia E gn r e t d acdM nfc i eh oo , aj gIsi t o c o g N n n 2 16 , hn ) e n eo un g n t e fT o y jg
一
代 单 片 机 1 L 5 3 A 和 N ri 2E 60 D odc公 司 n F 0 R 9 5射频 收发 器 芯 片 组 成 的 一 种 多点 温度 采 集 系统 的设 计 方 案 。 细 阐 详
述 了 系统 组 成 结 构 、 工作 原 理 、 件 电路 和软 件 设 计 。实现 了 多点 温 度 实时 监 测 。系统 硬 件 构 成 简练 , 积 小 , 硬 体 功耗 低 , 有 较 广 的 应 用 空 间
接 收 器 。 个 功 率 放 大 器 . 个 晶 体 震 荡 器 和 一 个 调 节 器 组 一 一
成 。 据 传 输 速 率 可 达 10k/, 持 点 对 点 传 输 模 式 和 广 播 数 0 bs支
传 输 模 式 。n F 0 R 9 5工 作 电压 1 ~ . V, 耗 很 低 , 芯 片 处 . 36 功 9 该 于接 受 模 式 时 工 作 电流 为 1 . m 2 A.但 在 掉 电模 式 下 工 作 电 5 流 仅 为 2 A。n F 0 5 R 9 5采 用 N ri 司 的 V S h c B r o c公 d L I ok us S t 技术 . 技 术使得 n F0 该 R 9 5在 没 有 高 速 MC 下 , 能 实 现 高 U 也
基于NRF905的无线温度采集系统设计
基于NRF905的无线温度采集系统设计顾涵;徐健;劳裔豪【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2013(000)023【摘要】Aiming at the limitation of wired temperature acquisition technology,a low-power multi-point wireless tempera-ture acquisition system is designed. The design scheme of the system is introduced,and the hardware design of the system is analyzed. Heavy stress was laid on the software of the system. C language is used for programming. The program is composed of three sections:main program,temperature acquisition and NRF905 wireless communication. The system has the advantages of high measurement precision,less influence by environment and low cost.%针对有线温度采集技术的局限性,设计了一种低功耗多点无线温度采集系统。
对温度采集系统的设计方案进行了介绍,同时对系统的硬件设计进行了分析,并重点对温度采集系统的软件进行设计。
编程采用C语言,主要分为主程序、温度采集和NRF905无线通信三部分。
所设计的温度采集系统具有测量精度高、受环境影响小、成本低等优点。
【总页数】3页(P121-123)【作者】顾涵;徐健;劳裔豪【作者单位】常熟理工学院物理与电子工程学院,江苏常熟 215500;常熟理工学院物理与电子工程学院,江苏常熟 215500;常熟理工学院物理与电子工程学院,江苏常熟 215500【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-34【相关文献】1.基于nRF905和DS18B20的无线温度采集系统设计 [J], 张宝2.基于nRF905的无线温度采集系统设计与实现 [J], 潘小龙;张建滨;孟俊杰;胥保春;汪木兰3.基于nRF905和DS18B20的多路无线温度采集系统设计 [J], 王书杰;李兴宁4.基于nRF905无线模块的温度采集系统设计 [J], 戴丽佼;刘焘5.基于nRF905的无线智能温度采集系统 [J], 朱兆旻因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于AT89C52单片机的心率采集和无线传送系统
基于AT89C52单片机的心率采集和无线传送系统王安【期刊名称】《佳木斯大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(029)004【摘要】A system of heart rate acquisition and wireless transmission was designed based on AT89C52 using AT89C52 microcontroller as the core.The human heart rate signal acquisition,processing,wireless transmission and display,storage and other functions were obta%基于AT89C52的心率采集和无线传送系统以AT89C52单片机为核心,采用无线射频芯片nRF905,实现了对于人体心率信号的采集、处理、无线发送和显示、储存等功能.在体积、重量等方面都有较大的突破,同时通过无线装置解决了传统心率仪数据无法远程传递的问题.【总页数】4页(P538-540,546)【作者】王安【作者单位】佳木斯大学,黑龙江佳木斯154007【正文语种】中文【中图分类】TP368.1【相关文献】1.基于MAX6675的多路温度采集与无线传送系统 [J], 何晓峰;王建中;王再富2.基于USB总线和AT89C52单片机的数据采集系统设计 [J], 马秀妮;闫麦奎;李传伟;孙泽中3.基于STM32单片机的人体心率采集系统 [J], 王毅;杨志;黄晓英;聂云浩;徐建4.基于Pulse Sensor的心率数据采集系统 [J], 黄嘉桦;殷旭东5.基于AT89C52单片机的温湿度控制采集系统 [J], 郭艳玲;陈利军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
射频SoC nRF9E5及无线数据传输系统实现
摘要:介绍最新51兼容的射频SoC(片上系统)nRF9E5的系统框架、各个组成部分、工作方式和配置方法;分析无线数据传输系统的结构和运用nRF9E5进行无线数据系统设计的通信协议;给出系统的硬件原理图和程序流程图;归纳nRF9E5在无线数据传输系统设计中的优势。
关键词:nRF9E5 射频SoC 数据传输无线通信 51系列引言nRF9E5是Nordic VLSI公司于2004年2月5日推出的系统级RF芯片,其内置nRF905433/868/915MHz收发器、8051兼容微控制器和4输入10位80ksps A/D转换器,是真正的系统级芯片,如图1所示。
内置nRF905收发器与nRF905芯片的收发器一样,可以工作于ShockBurst(自动处理前缀、地址和CRC)方式。
内置电压调整模块,最大限度地抑制噪音,为系统提供1.9~3.6V 的工作电压,QFN5×5mm封装,载波检测。
nRF9E5符合美国通信委员会和欧洲电信标准学会的相关标准。
由于nRF905功耗低,工作可靠,因此很适用于无线数据传输系统的设计。
1 nRF9E5功能介绍1.1 nRF9E5硬件(1)微控制器nRF9E5的片内微控制器与标准8051兼容,指令时序与标准8051稍有区别。
典型的区别是:nRF9E5的片内微控制器的指令周期为4到20个指令周期。
中断控制器支持5个扩展中断源:ADC 中断、SPI中断、RADIO1中断、RADIO2中断和唤醒定时器中断。
片内控制器还有3个与8052相同的定时器。
1个和8051相同的串口,可以用定时器1和定时器2来作为异步通信的波特率产生器。
此外,还扩展了2个数据指针,以方便于从XRAM区读取数据。
微处理器中有256B的数据RAM和512B的ROM。
上电复位或软件复位后,处理器自动执行ROM引导区中的代码。
用户程序通常是在引导区的引导下,从EEROM加载到1个4KB的RAM中,这个4KB的RAM也可作存储数据用。
基于nRF9E5的火电厂温度无线采集系统设计
摘 要 : 电厂热 力特 性试 验 温 度 的 : 系统 多数 火 采集 采 用 有 线方 式, 系统 布线 复杂 、 该 成本 高。为 了节 省
布 线时 间、 少 试验 费 用 , 出 了一 种基 于 n F E 减 提 R g5
大、 小修 后及 新安 装机组 投运 之前 , 须对其 进行 热 必 力试验n 。火 电厂 汽轮机 热力 试验 一般采 用 有线 数 ] 据 采集 系统 , 每次 试验都 要 布置 8 O根左 右 的测量 线 缆, 带来 布线 复杂 、 维护 困难 、 成本 高等 一系列 问题 。
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长 春 程 学 院 学 报 ( 自然 科 学 版 )2 1 年 第 1 卷 第 2期 01 2
J Ch n c u n t Te h ( t S i E i ) 2 1 . 1 1 No 2 . a g h n I s. c . Na . c . d . . 0 1 Vo . 2. .
B rt 术( us技 自动处理前 缀 、 址 和 C C) 实 现低 速 地 R ,
数据输入 , 高速数 据输 出 , 而降低 了系统 的平 均能 从 耗 。另 外 , R 9 5还 具 有 载 波 检 测 功 能。 在 nFE S okB rt h c us 接收 方式下 , 当出现 n F 0 R 9 5工作 信道 内的射频 载波时 , 载波检测 引脚 ( D) C 被置 高 。当 收
n FO R 9 5相 同的功 能 , 可通 过片 内 MC 的并行 口或 U
同发射 器数据包 之 间的碰撞 。
S I口与微 控制 器通信 。收 发器 由 1个完 整 的频率 P
2 硬 件 设 计
汽轮机 热力特 性参数无 线采 集系统 主要 由主控 单元 和采集端 节点 组成 。
基于nRF9E5和GPRS无线抄表终端的研究的开题报告
基于nRF9E5和GPRS无线抄表终端的研究的开题报告1. 研究背景和意义随着物联网的发展,远程监测和控制技术的需求越来越强烈。
在智能电力网的建设过程中,抄表是一项基础性工作,目前传统的电表抄读方式存在着人工抄表量大、效率低、误差较大等问题。
因此,开发一款基于无线通信的抄表终端,实现远程监控和实时数据上传,可以提高抄表效率,降低误差,节省人力和物力成本,是一个极具实用价值的研究方向。
2. 研究内容和目标本研究的内容是基于nRF9E5和GPRS无线通信技术,设计和开发一款智能电表抄表终端,可以实现对电表数据的远程监测和数据交换。
主要研究内容包括:1)硬件设计:采用nRF9E5低功耗无线通信芯片,设计抄表终端硬件电路,并对各部件进行集成和优化。
2)通信协议:建立电表抄表终端和服务器之间的通讯协议,采用GPRS无线网络与服务器保持通讯,并采用TCP/IP协议进行数据传递。
3)软件开发:在硬件电路基础上设计和实现抄表终端软件系统,包括数据收集、传输和处理等功能。
4)系统测试:对抄表终端进行功能测试和性能测试,验证系统的可行性和效果,并对系统进行性能评估和优化。
本研究的目标是开发一款高可靠、低功耗、易于使用的智能电表抄表终端,并建立一个稳定、快速的远程监测和数据上传平台,以实现电表抄表工作的自动化和智能化。
3. 研究计划和进度安排本研究计划分为以下几个阶段:第一阶段:文献综述和基础理论学习,了解nRF9E5芯片和GPRS无线通信技术的相关知识,研究智能电表和电表通讯协议。
预计时间:2周第二阶段:硬件设计与开发,进行抄表终端硬件电路的设计和开发,实现各部件的集成和优化,完成抄表终端硬件开发。
预计时间:4周第三阶段:通信协议设计和开发,建立电表抄表终端和服务器之间的通讯协议,采用GPRS无线网络与服务器保持通讯,完成数据传递和处理。
预计时间:4周第四阶段:软件系统设计和开发,基于硬件电路和通讯协议,设计和实现抄表终端软件系统,包括数据收集、传输和处理等功能,完成抄表终端软件开发。
NRF9E5中文资料
nRF9E5 以 SPI 接口控制为特点。SPI 的 3 根数据线(MISO,SCK 和 MOSI)具有多种复用功能。SPI 硬件不产生片选择信号。设计人员可以通过 GPIO 来设置一个或多个外部 SPI 的片选。EECSN 引脚是通用 I/O 接口,它在这里作为导入 EEPROM 的片选端。
接收模式下的电流 微控制器 4MHz@3volt 时的供电电流
ADC 工作电流 最大发射功率
值 1.9 -40~+85 11 12.5 1 0.9 10
数据传输率
100
灵敏度
-100
低功耗模式下工作电流
2.5
表 1. nRF9E5 快速参考数据
分类信息: 型号
nRF9E5 IC nRF9E5-EVKIT433 nRF9E5-EVKIT 868/915
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11.7 RF-配置寄存器内容 11.8 ADC 配置寄存器内容 11.9 ADC 数据寄存器内容 11.10 状态寄存器内容 12. 无线收发器子系统时序 12.1 转换时间 12.2 ShockBurst TX 时序 12.3 ShockBurst RX 时序 12.4 前导码 12.5 空中传输时间
内置 51 微处理器和 4 路 10 位 A/D RF 430/868/915MHz 系统级单片无线收发芯片
nRF9E5
超高频基于nRF9E5的有源超高频RFID系统设计
超高频基于nRF9E5的有源超高频RFID系统设计 __电子工程学院焦传海将nRF9E5 UHF多段射频收发芯片应用于有源超高频(UHF)射频识别(RFID)系统中,给出了射频收发电路原理图和读写器设计框图及软件配,系统tOT作频率为433MHz射频识别(Radio F requencyIdentification,RFID)技术是一种利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术,与目前广泛采用的条形码技术相比,RFID具有容量大、识别距离远、穿透能力强、抗污性强等特点。
RFID技术已经发展得比较成熟并获得了大规模商用,但超高频RFID技术相对滞后。
本文分析了射频芯片nRF9E5的功能特性,并将其用于REID系统中,设计了一套有源超高频(UHF)RFID系统。
射频芯片的选取目前,发展较为成熟的RFID系统主要是125kHz和13.56MHz 系统,相应的RFID专用芯片也较多,主要有TI公司的S6700系列,NXP公司的MIFARE系列等。
然而,用于UHFRFID的专用芯片却很少,TI公司和NXP公司虽然宣称已经量产符合Gen2的RFID芯片,但由于各种因素,还没能真正大量投入使用。
再者,为了满足用户对远识别距离的要求,一般需使用有源UHF RFID系统,而目前有源UHF RFID 专用芯片更是难觅其踪。
所以,需要寻找一款适合超高频RFID且易于开发的低成本射频芯片,来设计有源UHF RFID系统。
随着集成电路产业的发展,8051内核已经被集成到各种片上系统(SoC)中,这些SoC具有更多的功能、更快的速度、更小的体积和功耗,同时可以继续使用8051MCU几十年来积累的各种应用软件资源,具有广阔的发展空间。
许多国际知名公司,如TI、ATMEL、Chipcon、Nordic等都推出了各种兼容8051内核的新一代短距离无线通信芯片,Chipcon在xx年初被TI公司所收购。
通过分析比较发现,Chipcon公司的CCl010和Nordic公司的nRF9E5都可用于UHFRFID系统,而nRF9E5体积更小、成本更低,且具有一些独特的功能。
基于nRF9E5的多点无线温湿度监控系统的设计
Ab t a t s r c :Th u t p i t t m p r t r n mi iy wi ee s mo io i g s s e i p e e m li o n e e a u e a d hu d t r l s n t rn y t m s r —
措施 。 系统具 有 可靠性 高 、 可方便 扩展 通信 节 点容 量等优 点 。
关 键词 : R 9 5 数 字 温湿度 传感 器 ; 信协 议 ; 线监控 n FE ; 通 无 中图分类 号 :T 1 P22 文献标 识码 : A
M ulipo ntTe pe a u e a d H u i iy W i e e s M o t r ng t— i m r t r n m d t r ls nio i
任意增加或减 少系统节点 、 护方便等优点 。 维
1 系 统 的组 成 及 工 作 过 程
多 点无 线温 湿度 监控 系统 由温 湿度监 控 中心
S s e De i n Ba e n nRF9 y t m s g s d o E5
QI Ha - u N o h a ,HAN h us a S o -h n ,QI Qi gl n N n -i g a
( . ol eo t main a d E e to i E gn e ig Qi g a ies y o ce c n c n lg , n a 6 0 2 C i a 1 C l g fAuo t n lcr nc n i e r , n d o Unv ri f in e a d Te h oo y Qi d o 2 6 4 , hn ; e o n t S 2 .Qig a a l C . t , n d o2 6 0 , ia) n d o C be o L d Qig a 6 1 0 Chn
基于 nRF905的无线温度采集系统的设计
基于 nRF905的无线温度采集系统的设计兰羽;白洁【摘要】Using the DS18B20 temperature sensor , AT89S52 single chip microcomputer as control core, nRF905 as the wireless transceiver module , design a high precision wireless temperature detectionsystem.Temperature data collected by the level conversion chip MAX 232to PC.The experimental results showed that under the same conditions ,the size of the bit error rate and transmission distance of the sys-tem is related.The maximum effective transmission radius is 200 m.Temperaturem easurement range is 20~80 ℃.The error is less than ±0 .2 ℃.%采用nRF905无线收发模块、DS18B20温度传感器,以AT89S52单片机为主控核心,设计了一种无线温度检测系统,采集到的温度数据通过电平转换芯片MAX232传到PC机。
经测试表明:在同等条件下,系统误码率大小与传输距离有关,最大有效传输半径可达200 m;系统的温度测量范围为20~80℃,误差小于±0.2℃,满足预期要求。
【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P29-32)【关键词】无线传输;数据采集;nRF905;DS18B20【作者】兰羽;白洁【作者单位】陕西工业职业技术学院电气学院,陕西咸阳712000;陕西工业职业技术学院电气学院,陕西咸阳712000【正文语种】中文【中图分类】TP2740 引言无线温度采集系统已被广泛的应用到环境监测、国防军事、工业控制等许多重要领域,凡是不允许布线或布线繁杂的场合都需通过无线方案来解决[1]。
基于HMC1022与NRF9E5的交通信息采集系统
摘要智能运输系统(ITS)被公认为是当前解决我国大城市交通拥挤和提高道路安全的有效手段,而交通数据采集是ITS最为基础的环节。
本设计分析了国内外数据采集系统发展的现状和存在的问题,论证了交通数据信息采集系统的必要性,提出了交通数据采集系统的基本要求,详细论述了基于HMCl022磁引信的信号采集模块,其硬件电路包括磁探测电路、信号放大电路和基于NRF9E5芯片的无线射频收发电路。
通过HMC1022双轴检查地磁场变化,经过适量计算转换,可有效的降低误差,再经过基于NRF9E5的发射和接收模块,实现远距离通讯,较以往的环形线圈感应式采集成本低,精度高,维护方便。
无线发射模块采用太阳能供电更好的降低了设备的维护几率,降低了,设备维护对交通的影响。
软件采用c语言编写,并在KEIL集成环境中编辑、编译。
实验结果证明整个系统具有精度高、功耗低、使用方便和微型化的优点。
关键词:磁传感器;信号采集;无线射频收发;模块设计AbstractIntelligent Transport Systems (ITS) is considered the current solve city congestion and effective means of improving road safety, and traffic data acquisition is the most basic part of the ITS.The design of the development of domestic and international data acquisition system status and problems of traffic data demonstrated the need for information collection system, traffic data collection system is proposed the basic requirements discussed in detail the magnetic fuze based HMCl022 signal acquisition module, The hardware including magnetic detection circuit, signal amplifier and RF chips based NRF9E5 transceiver circuit. Check through the HMC1022 two-axis geomagnetic field changes, after appropriate conversion calculation, can effectively reduce the error, and then after NRF9E5-based transmit and receive modules to achieve long-distance communications, than before induction coil ring collection, low cost, high accuracy, maintenance convenient. Solar-powered wireless transmitter module using a better chance of reducing the maintenance of the equipment, reducing equipment maintenance on the traffic.Software using c language and integrated environment in KEIL edit, compile. Experimental results show the system with high precision, low power consumption, easy to use and the advantages of miniaturization.Key words: magnetic sensor; signal acquisition; radio frequencytransceiver; Module目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................................................. I I1绪论 (1)1.1交通信息采集技术 (4)1.1.1智能交通系统 (4)1.1.2国内外交通信息采集技术的种类和特点 (4)2 基于HMC1022与NRF9E5的交通数据采集系统 (6)2.1传感器模块 (6)2.1.1HMC1022磁阻传感器功能 (6)2.1.2HMC1022性能及工作原理 (6)2.1.3磁传感器电路部分 (17)2.2基于NRF9E5的无线收/发模块 (20)2.2.1 NRF9E5功能及工作原理 (20)2.2.2基于NRF9E5的无线发射模块 (26)2.2.3基于NRF9E5的无线接收模块 (27)3 SPI基本协议 (28)3.1 SPI基本协议 (28)3.2 SPI用户逻辑 (28)3.3 SPI原理 (28)3.3.1 SPI 的多义性 (29)3.3.2 通信的SPI 概念 (30)4 软件模块 (36)4.1 基于嵌入式的交通信息采集程序流程图 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1-----发射模块原理图 (39)附录2-----发射模块PCB图 (40)附录3-----接收模块原理图 (41)附录4-----接收模块PCB图 (42)1绪论近年来,随着经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高,车辆保有量及交通出行量迅速攀升,而相应的交通基础设施和智能化交通管理系统的建设则相对滞后,这都对当今的交通管制提出了新的挑战。
利用智能射频芯片nRF9E5设计无线温湿度测量电路
利用智能射频芯片nRF9E5设计无线温湿度测量电路nRF9E5 是一款工作频率为433/868/915MHz 的智能射频芯片,集成了8051 微控器、4 通道10 位A/D 转换以及多通道RF 收发。
本文介绍采用该射频芯片、温度传感器LM71、湿度传感器HS1101 实现温度和湿度无线测量的电路设计方法和编程实现,该设计具有简单可靠和灵活方便的特点。
nRF9E5 是一款工作频率为433/868/915MHz 的智能射频芯片,该芯片采用1.9V~3.6V 单电源供电,32 脚QFN 封装(5×5mm),发射功率为10dBm,接收灵敏度-100dBm,在低功耗时电流仅2.5μA,特别适合采用电池供电,适用于无线键盘、无线电话、无线耳机、工业无线传感器、遥控器和无线报警器等。
无线传感测量与有线传感测量相比,具有可靠性高、安装容易、结构简单、可以重复使用和系统维护方便等优点。
本设计充分利用了各器件的低功耗特点,在无线温湿度传感器中使用3.6V 锂电池,不仅能延长电池的使用寿命,而且使无线数据传输更加方便灵活。
图1:nRF9E5 芯片内部结构框图。
nRF9E5 功能介绍图 1 所示为nRF9E5 的内部结构框图。
nRF9E5 是一片嵌入了nRF905 无线收发芯片、集成增强型8051 微处理器和4 个通道的10 位ADC,采样速率为80ksps,内含1.22V 电压基准、电源管理、PWM 输出、UART 异步串口、SPI 通讯接口、逻辑接口电路、看门够电路、多通道可编程唤醒,以及CRC 检验和多点通信控制,高频电感和滤波器等已经全部内置,外围元件很少,芯片的一致性能好、稳定且不易受干扰。
nRF9E5 没有复杂的通讯协议,完全对用户透明,同种产品之间可以自由通讯,内置的CRC纠错硬件电路和协议免去了软件开发人员的软件纠错编程和微控器的纠错运算,。
一种基于nRF905的无线数据采集系统设计
一种基于nRF905的无线数据采集系统设计
朱芳;章坚武;高峰
【期刊名称】《杭州电子科技大学学报》
【年(卷),期】2007(027)001
【摘要】该文分析了研究开发具有无线数据采集系统的重要意义;利用ARM芯片强大的处理能力和极低的功耗来优化系统设计,提高处理速度;设计了无线数据传输过程中的数据包格式;提出了无线数据采集系统的硬件设计、射频模块设计与制作中的一些方法;给出了nRF905芯片发送数据与接收数据的处理流程.利用ARM9 S3C2410和nRF905构建的无线数据采集系统特别适用于低功耗的无线数据采集与传输系统.
【总页数】4页(P29-32)
【作者】朱芳;章坚武;高峰
【作者单位】杭州电子科技大学通信工程学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学通信工程学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学通信工程学院,浙江,杭
州,310018
【正文语种】中文
【中图分类】TN915
【相关文献】
1.一种基于6LoWPAN用于土木结构监测的无线数据采集系统设计 [J], 陈海燕;陈志聪;周海芳;吴丽君
2.一种基于6LoWPAN用于土木结构监测的无线数据采集系统设计 [J], 陈海燕;陈志聪;周海芳;吴丽君;
3.一种基于nRF905的微型无线图像传输系统设计 [J], 蔡帝; 黄炜
4.一种基于nRF905的微型无线图像传输系统设计 [J], 蔡帝; 黄炜
5.基于nRF905的无线测温系统设计 [J], 何金枝; 赵天翔
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基于nRF9E5的无线多生理参数采集系统设计
基于nRF9E5的无线多生理参数采集系统设计
吕俊龙;陈春燕;郭有强
【期刊名称】《重庆科技学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2014(16)2
【摘要】设计一套基于nRF9E5的无线生理参数采集系统,系统模块包括数据采集、无线通信以及实时显示.采集的数据通过nRF9E5无线传输模块与MSP430单片机进行通信,信号通过MSP430单片机的处理后可进行实时显示.该系统经联合调试,
各个模块工作正常.
【总页数】4页(P133-136)
【作者】吕俊龙;陈春燕;郭有强
【作者单位】蚌埠学院计算机科学与技术系,安徽蚌埠233030;蚌埠医学院计算机教研室,安徽蚌埠233030;蚌埠学院计算机科学与技术系,安徽蚌埠233030
【正文语种】中文
【中图分类】TP271
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基于NRF9E5的水温无线测控系统
基于NRF9E5的水温无线测控系统
何小映;尚小燕
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2008(31)19
【摘要】本系统旨在实现对加热炉中水的温度进行远程无线测控.采用红外温度传感器检测加热炉表面的热辐射能量并转换为电压信号,电压信号经调理电路处理后由无线单片机NRF9E51进行A/D转换及发送预处理,再通过发送电路以一定频率进行无线发送,接收端的无线单片机NRF9E5Ⅱ接收这一频率的信号进行处理,取出水的温度信息由液晶显示器显示水的温度.同时加热的时间信息也一并发送,当温度达到设定值时NRF9E5Ⅱ再回发关闭信号关闭加热器.该测试系统测量精度高、信号稳定、传输距离长,实现了加热设备的远程无线测控.
【总页数】3页(P114-115,118)
【作者】何小映;尚小燕
【作者单位】西安航空技术高等专科学校,陕西,西安,710077;西安航空技术高等专科学校,陕西,西安,710077
【正文语种】中文
【中图分类】TP23
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基于nRF9E5的有源超高频RFID系统设计
基于nRF9E5的有源超高频RFID系统设计
焦传海
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2007(000)003
【摘要】将nRF9E5 UHF多段射频收发芯片应用于有源超高频(UHF)射频识别(RFID)系统中,给出了射频收发电路原理图和读写器设计框图及软件配置,系统的工作频率为433MHz
【总页数】4页(P79-82)
【作者】焦传海
【作者单位】解放军电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
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第27卷 第1期2008年 2月北京生物医学工程Beijing B i omedical Engineering Vol .27 No .1February 2008基金项目:“十五”规划国家级课题(BLA010107)资助作者单位:清华大学生物医学工程系(北京 100084)作者简介:张鑫(1980—),男,硕士研究生基于nRF9E5的运动心率采集和无线发送处理系统张鑫 王培勇 时永乐摘 要 基于nRF9E5的运动心率采集和无线发送处理系统实现了心率的无线发送、处理和显示。
系统充分利用了nRF9E5片内集成的nRF905无线收发器和8051内核,在体积、重量等方面都取得了很大的突破;心率滤波中所采用的措施有效地滤除了噪声对心率信号的干扰,使得心率波形更加直观、清晰,确保了本系统适用于运动过程中的心率数据采集。
关键词 心率;心电;无线收发;nRF9E5中图分类号 R318104 文献标识码 A 文章编号 100223208(2008)0120078204The develop m en t of k i n e ma ti c heart ra te m ea sure m en t and w i reless tran s m issi on system ba sed on nRF 9E 5 ZHAN G X in,WAN G Peiyong,SH I Yongle D epart m ent of B io m edical Engineering,Tsinghua U niversity,B eijing 100084【Abstract 】 The kine matic heart rate measure ment and wireless trans m issi on syste m based on nRF9E5is able t o re 2al 2ti m e wireless trans m it,p r ocess and dis p lay heart 2rate curve .Thanks t o the on 2chi p nRF905and 8051in nRF9E5,the syste m reduces a l ot in both weight and volume .Moreover,an efficient filter p r ocessing digital heart rate signal makes the curve more readable and legible than ever .These i m p r ove ments make the syste m more suitable for measuring the heart rate of patients or athletes in moving .【Key words 】 heart rate;ECG;wireless Trans m issi on;nRF9E5心率作为自主神经在窦房结水平相互作用的反映,它与人体心脏功能和状态密切相关,近年来在医学和运动医学领域受到了广泛的关注。
在医学领域中监测心率的主要手段是通过心电监护仪,而运动医学中是采用腕式心率表或心率计。
前者适用于静息状态下的患者,后者适用于运动员自身去观看。
因此如果要实时监测处于运动中人体的心率信号,这两种方法都是不适用的。
为了使医生或教练员能够实时监测运动中患者或运动员的心率信号,研制便携式运动心率实时采集和无线传输系统是非常必要的。
此前,本实验室已完成基于单片机MSP430的心率采集系统。
它是通过不断提取心脏跳动时两个相邻心电R 波的时间间期(T R ),实现心率的瞬时记录。
该系统在与肌氧含量进行同步试验的研究中发挥了重要作用,但是试验过程中也发现这套系统在体积、能耗和稳定性上仍有一定的缺陷,给使用带来了不便。
而且随着电子技术水平的提高,先进的电子器件在医疗领域使用越来越多,新型的芯片和片上系统使得无线的远距离传输成为可能,因此作者开发了基于nRF9E5的无线心率采集系统。
1 系统概述此系统用nRF9E5集成的nR F905433/868/915MHz 收发器、8051兼容的微控制器和内置电压调整模块构成无线模块。
系统原理如图1所示。
图1 心率无线发送处理系统的框图Fig 1 General fra me of the whole syste m其中,一级无线的是从心电传感器到无线转发器,它的作用是把经过滤波处理之后的心电信号发送到无线转发器。
二级无线是在无线转发器和无线接收器之间,完成心率信号的传输。
本系统除了在硬件方面进行提高以外,在软件方面也进行了改进。
PC 接收到心率信号后,根据人体心率信号的特点进行滤波。
这种滤波方法,不同于传统的运动心率采集的5s 心率平均法(衰减了有效信号),也不同于以前系统中使用的阈值心率鉴别法。
最终,通过软硬件两方面的改进,使得这套系统的性能大幅度提高。
2 心率信号的提取与无线发送211 心电电极和心率传感器心率信号的提取由心电电极和心电传感器两部分组成。
心电电极把采集到的心脏活动的微弱电信号传给心电传感器,后者的功能是对接收到的心电信号进行放大、滤波、R 波处理、脉冲整形和调制,然后把处理后的信号发送到无线信号转发器。
该传感器与常规的心率记录仪相比,做工精细,耗电量小,具有相当高的抗干扰和抗振动能力。
使用时通过导电橡胶固定到胸部外侧,当人体运动时仍可以贴紧胸廓,不易松动,也不会影响人体的正常运动。
212 心率信号的无线发送心率传感器发送的心律信号最远距离是1m ,而心率的监测范围往往要求大于1m ,因此必须提高心率信号的发送范围。
心率传感器装置在胸廓,为了不影响人体的正常运动,在体积和重量方面有严格的要求,因此不能简单地通过提高心律传感器的功率来实现发送范围的扩大。
在本系统中使用nRF9E5组成的无线信号转发器实现这部分功能。
无线信号转发器的原理框图如图2所示。
图2 无线信号转发器的框图Fig 2 The fra me of W ireless Trans m itternRF9E5的封装是QF N32,大小只有5mm ×5mm ,这样可以使得无线信号转发器体积仅有3c m (宽)×4c m (高)×1c m (厚),它可以固定在人体的腰部或大腿外侧,不会影响人体的运动。
通过它,使得心率信号的发送范围达到150m 。
无线信号转发器中的无线接收谐振回路接收心电传感器发出的心电信号,因此必须频点准确、接收灵敏度高和选频性好。
选频之后进行心电信号的放大、滤波处理,然后通过带有回差效应的施密特触发器,使得心电信号中的一个R 波对应一个脉冲信号。
脉冲信号可以使nRF9E5片内8051产生中断,开启定时器进行计时。
根据定时器的计数,就可以得到心率的数值。
nRF9E5使用Nordic VLSI 公司的ShockBurstT M进行高速的数据传输。
与射频数据相关的协议由nRF9E5片内的nRF905收发器自动处理。
集成的8051只用简单的SP I 接口便能和nRF905进行数据传输。
ShockBurst T M实现低速数据输入,高速数据输出,从而降低了系统的平均能耗。
在ShockBurst T M发送方式下,nRF9E5自动给要发送的数据加上前缀和CRC 校验。
当收发器准备发射数据时,首先进入接收方式并探测所工作的信道是否空闲,当数据发送完后,数据准备好寄存器位(DR )会通知MCU 数据已经处理完毕。
具体的流程是:①微控制器通过SP I 接口发送心率数值,按时序把接收机的地址和发送的数据传送给nRF905,SP I 接口的速率在通信协议和器件配置时确定。
②微控制器置高TRX _CE 和TX _E N ,激发nRF905的ShockBurst T M发送。
③nRF905进行Shock Burst T M发送:射频寄存器自动开启;数据打包(加字头和CRC 校验码);发送数据包;发送完成,数据准备好引脚置高。
④AUT O _RET RAN 被置高,nRF905不断重发,直到TRX_CE 被置低。
⑤当T RX_CE 被置低,nRF905发送过程完成,自动进入空闲模式。
空闲模式有利于减小工作电流,从空闲模式到发送模式或接收模式的启动时间比较短。
在空闲模式下,nRF905内部的部分晶体振荡器处于工作状态。
由于nRF905是在每次心率信号到来时处于工作状态,其他时间是空闲状态,因此无线信号转发器的能耗非常低。
・97・第1期 基于nRF9E5的运动心率采集和无线发送处理系统3 心率信号的接收nRF9E5片内的nRF905可以完成无线收发功能,因此心率接收器部分———无线信号接收器也是基于nRF9E5设计的,使用ShockBurst T M接收模式。
当出现nRF9E5工作信道内的射频载波时,载波检测引脚(CD )被置高,这个特性很好地避免了同一工作频率下不同发射器数据包之间的碰撞。
载波检测的标准一般比灵敏度低5dB ,比如,灵敏度为-100dBm ,载波检测功能探测低至-105dBm 的载波。
也就是说,载波低于-105dBm ,载波检测信号为低(一般为0),高于-95dBm ,则载波检测信号为高(一般为VDD ),介于-105~95dBm 之间,载波检测信号可能为低也可能为高。
无线信号接收器的原理框图如图3所示。
图3 无线信号接收器和分析系统的框图Fig 3 The fra me of wireless receiver andanalysis syste m无线数据传输系统有点对点、点对多点和多点对多点三种。
本系统只有一个数据终端,因此采用点对点方式。
整个系统中,无线信号转发器与接收器之间的无线通信采用433MHz 的频段作为载波频率。
在Shock Burst T M接收方式下,当收到一个有效地址的射频数据包时,地址匹配寄存器位(AM )和数据准备好寄存器位(DR )通知片内8051把数据读出。
具体的流程是:①当T RX_CE 为高、T X_EN 为低时,nRF905进入Shock Burst T M接收模式;②650μs 后,nRF905开始不断监测,等待接收数据;③当nRF905检测到同一频段的载波时,载波检测引脚被置高;④当接收到一个相匹配的地址时,地址匹配引脚被置高;⑤当一个正确的数据包接收完毕,nRF905自动移去字头、地址和CRC 校验位,然后把数据准备好引脚置高;⑥8051把TRX_CE 置低,nRF905进入空闲模式;⑦8051通过SP I 口,以一定的速率把数据移到微控制器内。
当所有的数据接收完毕,nRF905把数据准备好引脚和地址匹配引脚置低,nRF905此时可以进入Shock Burst T M 接收模式、Shock Burst T M发送模式或空闲模式。