nrf401无线收发芯片应用电路图
数字调制与解调芯片nRF401
数字调制与解调芯片nRF401目录一、数字调制与解调芯片nRF401概述二、数字调制与解调芯片nRF401的工作原理三、数字调制与解调芯片nRF401的管脚和主要技术指标1、数字调制与解调芯片nRF401的管脚描述2、管脚定义3、封装尺寸4、数字调制与解调芯片nRF401的电气特性四、数字调制与解调芯片nRF401的工作方式和时序切换1 接收/ 发送方式切换2 通道选择3 待机方式到接收/ 发送切换4 加电到发射模式切换5 上电到接收模式切换五、数字调制与解调芯片nRF401的外围电路设计一、数字调制与解调芯片nRF401概述nRF401是一个为433MHz ISM 频段设计的真正单片UHF 无线收发芯片，它采用FSK 调制解调技术。
nRF401 最高工作速率可以达到20K，发射功率可以调整，最大发射功率是+10dBm。
天线接口设计为差分天线，以便于使用低成本的PCB 天线，nRF401 还具有待机模式，这样可以更省电和高效。
nRF401 的工作电压范围可以从2.7-5V。
它要求非常少的外围元件（约10个），无需声表滤波器、变容管等昂贵的元件，只需要便宜且易于获得的4MHz晶体，收发天线合一。
无需进行初始始化和配置，不需要对数据进行曼彻斯特编码，有两个工作频宽（433.92/434.33MHz）,工作电压范围可以从2.7-5V，还具有待机模式，可以更省电和高效。
nRF401仅有20个管脚，较少的管脚以及较小的封装，有利于减少PCB面积降低成本，适合便携式产品的设计，也有利于开发和生产。
二、数字调制与解调芯片nRF401的工作原理nRF401的原理框图如下：图1、nRF401 内部结构及外部连接元器件框图在nRF401 内部结构中, LNA 是低噪声放大器。
当nRF401 工作在接收方式时, 它接收来自天线的RF 信号, 然后通过DEM 解调后从DOUT 端输往控制器, 从而实现无线接收数据。
PA 是功率放大器。
短距离无线通讯(芯片)技术概述
短距离无线通讯（芯片）技术概述一、各种短距离无线通信使用范围与特性比较无线化是控制领域发展的趋势，尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信得到了广泛的应用，各种短距离无线通信都有各自合适的使用范围，本文简介几种常见的无线通讯技术。
关键字：短距离无线通信，红外技术，蓝牙技术，802.11b，无线收发工业应用中，现阶段基本上都是以有线的方式进行连接，实现各种控制功能。
各种总线技术，局域网技术等有线网络的使用的确给人们的生产和生活带来了便利，改变了我们的生活，对社会的发展起到了极大的推动作用。
有线网络速度快，数据流量大，可靠性强，对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择，的确在实际应用中也达到了比较满意的效果。
但随着射频技术、集成电路技术的发展，无线通信功能的实现越来越容易，数据传输速度也越来越快，并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。
而同时有线网络布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。
在向往自由和希望随时随地进行通信的今天，人们把目光转向了无线通信方式，尤其是一些机动性要求较强的设备，或人们不方便随时到达现场的条件下。
因此出现一些典型的无线应用，如：无线智能家居，无线抄表，无线点菜，无线数据采集，无线设备管理和监控，汽车仪表数据的无线读取等等。
1．几种无线通信方式的简介生产和生活中的控制应用往往是限定到一定地域范围内，比如：主机设备和周边设备的互联互通，智能家居房间内的电器控制，餐厅或饭店内的无线点菜系统，厂房内生产设备的管理和监控等0～200米的范围内，本文着重探讨短距离无线通信实用技术，主要有：红外技术，蓝牙技术，802.11b无线局域网标准技术，微功率短距离无线通信技术，现简介如下：1.1 红外技术红外通信技术采用人眼看不到的红外光传输信息，是使用最广泛的无线技术，它利用红外光的通断表示计算机中的0-1逻辑，通常有效作用半径2米，发射角一般不超过20度，传统速度可达4 Mbit/s，1995年IrDA（InfraRed Data Association）将通信速率扩展到的高达16Mbit/s ，红外技术采用点到点的连接方式，具有方向性，数据传输干扰少，速度快，保密性强，价格便宜，因此广泛应用于各种遥控器，笔记本电脑，PDA，移动电话等移动设备，但红外技术只限于两台设备通讯，无法灵活构成网络，而且红外技术只是一种视距传输技术，传输数据时两个设备之间不能有阻挡物，有效距离小，且无法用于边移动边使用的设备。
基于nRF401的无线通讯系统及应用
基于nRF401的无线通讯系统及应用李欣，王耀宾，杨华中国海洋大学信息科学与工程学院，山东青岛（266100）E-mail：wyb300@摘要：本文介绍了一种基于nRF401的无线通讯系统设计，包括硬件电路设计和软件部分的实现方法，并给出了主要的程序流程，最后对整个系统进行了测试。
该系统设计是自主移动机器人系统设计中的一个组成部分——无线通讯模块，由于其成本低、可靠性高，也可方便地、单独应用于其它带有串口的测量控制系统中，实现无线数据的双向传输。
关键词：nRF401，AT89C2051，无线通讯系统，自主移动机器人1.引言在仪器仪表及测控技术中，无线数据通信以其节省传输线、使用方便等优点被广泛关注。
中短距离（小于500米）的无线通信在自动测试系统、无线抄表、计算机遥测遥控系统、车辆监控系统和小区管理等实际应用中有广泛的市场[1]。
在众多的无线收发芯片中，nRF401以其成本低、可靠性高、外围设计简单广受欢迎，然而由于通信空间的复杂性，无线通讯系统很容易收到误码，即使在发送端不发送数据的情况下，接收端也仍然会接收到大量的干扰数据。
在一个中等规模的系统设计中，CPU要进行多种操作，如外部存储器的访问，传感器数据的处理等，因此无线通讯干扰信息较多时，特别是在中断通讯模式下，频繁的中断将严重影响主程序的运行，另外由于对nRF401的操作除了控制输入输出外，还需要对nRF401的收发状态、运行模式切换，因此对于一个总线结构的系统（如485通讯模式），无线通讯部分也作为一个独立ID模块时，传统的设计处理遇到了困难。
因此需要设置一个中间处理环节，既能有效过滤信息又不影响通讯速率。
为解决上述问题，本设计基于nRF401作为无线收发芯片，使用两片AT89C2051 作为控制芯片，设计出一套无线通讯系统。
其中一片AT89C2051（定义为控制芯片A）控制nRF401，AT89C2051的IO接口与串口配合控制nRF401实现异步通讯；另一片AT89C2051（定义为控制芯片B）既能满足总线串口的要求，又能解决控制芯片A由于频繁串行中断而不能及时响应总线的问题，起到分担任务、隔离干扰、串口扩展的作用。
基于89C52和射频芯片NRF401无线数传模块的设计_鲍金宝
文章编号:1009-671X(2005)12-0013-03基于89C52和射频芯片NRF401无线数传模块的设计鲍金宝,袁冰冰,郭黎利(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨150001)摘 要:提出了一种应用于公交车站间无线接力系统的设计思路及实现方案.给出了基于无线射频芯片N RF401和89C52单片机的无线数传模块的硬件设计,并对系统在不同条件下的传输距离、传输数据的正确性等进行了测试.试验表明,该系统性能稳定,具有较强的抗干扰能力,将其应用于公交车站间进行无线传输,是一种可靠的方法.关键词:N RF401;89C52;无线数传模块中图分类号:T N 929 文献标识码:A收稿日期:2004-10-15.作者简介:鲍金宝(1975-),男,硕士研究生,主要研究方向:通信与信息系统.The design of wireless module based on 89C 52and RF transceiver NRF 401BAO Jin_bao,YU AN Bing_bing ,GUO Li _li(School of Information and Communication Engineer ing ,Harbin Engineer ing U niv ersity,Harbin 150001,China)Abstract :In this paper,the system design and realization of the wireless relay system among bus stations are proposed.And the hardw are design of the w ireless relay data com munication module is given based on MCU 89C52and radio chip NRF401.Then test is conducted for the transmitted distance and correctness of data trans m ission of the relay system in different conditions.T he ex perimentation proves that the system has the charac teristics of steady performance and strong anti_jamm ing,and it s reliable to apply the system to the w ireless transmission in bus stations.Keywords :NRF401;89C52;wireless transceiver module 随着单片式无线通信芯片技术的发展,无线通信被越来越多地应用到新的领域和被新产品采用.但在以前设计无线数传产品时往往需要相当的无线电专业知识和价格高昂的专业设备,因而影响了用户的使用和新产品的开发.NRF401是北欧集成电路公司(NORDIC)的产品,是一个为433MH z ISM 频段设计的真正单片UH F 无线收发芯片,为短距离无线数传应用提供了较好的解决办法,由于采用了低发射功率和高接收灵敏度的设计,因而可满足无线管制要求,是目前低功率无线数传的理想选择.在现实的生活中,特别是在繁华的都市中,如果公交调度室能及时地了解车辆运行情况,不但会提高工作效率,而且会给人们的出行带来很大的方便.但以往的一些数据传输方法如有线方式、短消息方式等因施工复杂、通信费用高而未能应用.本文提出了一种应用于公交车站间无线接力系统的设计方案.1 射频收发芯片N RF401的基本功能和特点NRF401无线收发芯片采用FSK 调制解调技术,最高工作速率可以达到20Kbit s;发射功率可以调整,最大发射功率是+10dBm.NRF401的天线接口设计为差分天线,以便于使用低成本的PCB 天线.它要求非常少的外围元件,无需声表滤波器、变容管等昂贵的元件,只需要便宜且易于获得的4MHz 晶体,收发天线合一.无需进行初始化和配置,不需要对数据进行曼彻斯特编码,有2个工作频宽(433 92 434 33MH z),工作电压为2 7~5V,还具有待机模式,可以更省电和高效.NRF401无线收发芯片的结构框图如图1所示.第32卷第12期 应 用 科 技 V ol.32, .122005年12月 Applied Science and Technology Dec.2005图1 N RF401原理框图NRF401有3种工作模式:收模式(RX)、发模式(TX)和等待模式(Std by).工作模式可由3个引脚设定,分别是TXEN 、CS 和PWR_UP.因此通过单片机控制NRF401的工作模式,使其处于接收、发射、等待任一种状态,实现半双工通信.若PWR=0,T XEN 和CS 任意,系统为待机状态.若TXEN =1,为发送状态;TXEN=0,为接收状态.CS 为信道的选通端,CS=0选通信道为433 92MHz;CS=l 选通信道为434 33MHz.其主要特性如下:1)工作频率为国际通用的数传频段;2)工作速率最高可达20Kbit s;3)FSK 调制,抗干扰能力强;4)采用PLL 频率合成技术,频率稳定性极好;5)灵敏度高达-105dBm;6)功耗小,接收状态250 A,待机状态仅为8 A;7)最大发射功率达+10dBm;8)低工作电压(2 7V),可满足低功耗设备的要求;9)具有多个频道,可方便地切换工作频率;10)因采用了低发射功率、高接收灵敏度的设计,使用无需申请许可证,开阔地的使用距离最远可达1000m;NRF401接收机使用频移键控(FSK)调制方式,改善了噪声环境下的系统性能.NRF401另一个非常重要的特性是接收机的频带外阻抗很高(out-of-band blocking),这意味着它不需要外部声表面波(SAW)滤波器.此外NRF401的解调器是DC 平衡的,因此可以使用任何一种协议,也可以使用各种 0 、 1 序列,因而无需浪费单片机宝贵的处理资源来进行曼彻斯特编码.2 系统设计设计的无线接力传输系统由单片射频收发芯片NRF401、微控制器AT89C52、max232、6264等芯片组成.其电路板连接如图2所示.图2 电路板连接图Atmel 公司的AT 89C52单片机,是一种低功耗、高性能、片内含有8KB Flash ROM 的8位CM OS 单片机.从图2中可以看出,微控制器是系统的 主管 ,负责运行协议、控制NRF401的收发状态,并运行系统的应用软件和硬件,从而节约成本和空间.芯片6264负责数据的存储.NRF401是接收发射合一芯片,即可以接收数据也可以发射数据,工作方式为半双工.因此该电路既是发射电路也是接14 应 用 科 技 第32卷收电路.在使用时,首先通过微控制器89C52对NRF401内部寄存器进行设置,设定工作频率、发射功率等参数;进入正常工作状态后,通过微控制器根据需要进行收发转换控制、发送 接收数据或进行状态转换.当公交车到站后,公交车会发信息给车站(工作频率f 1=433 92MH z),此车站把此信息打包转发给下一个车站(工作频率f 2=434 33MHz),下一个车站再次转发,直到调度室收到此信息.由于车站要分别接收上一个车站的信息和到站公车的信息,所以由89C52的定时器来控制,每隔10ms 频率切换一次,轮流监听发自上一个车站和到站车辆的信号.为了尽量避免载波冲突,系统采用令牌传输方式,每次只有一个车站有权限发送数据,即当传送数据的时候,令牌也传递到下一站,每次发送完毕都需要接收方给发送方一个确认信号,否则,若在规定时间内发送方没有接收到确认信号,则重发,直到收到确认为止.这样调度室就可以通过主控电脑实时监控每辆车的到站情况.3 系统测试运行情况系统测试连接如图3所示.图3 系统测试连接框图在系统测试的过程中,由信号源发射一组方波信号,在发射端用频谱仪观察发射信号的中心频率(观察工作频率是否在频率433 92 434 33MHz),然后利用示波器在接收端观看接收到的波形(观察NRF401是否工作在正常状态),最后可利用单片机将数据储存.由于无线通信环境的不确定性,各种环境下的传输效果是不尽相同的,路径损耗、建筑物影响、人体影响、外界干扰、多径现象和周围环境的吸收等都会对传输的距离产生一定的影响,只能在一个给定的条件下进行测试和评估.因此,分别选择了不同的试验场地来进行实验.在测试的过程中,当建筑物很多的时候,数传模块两端均离地面1 5m(2 0m)高时,能够达到的最佳通信距离为30~50m (40~50m );在空旷场地,数传模块两端均离地面1 5m 高时,最远的通信距离能够达到400m.这个通信距离与数据手册上的说明相差较大,原因可能源于调谐天线.在实验中发现,当有人员走动或其他信号出现的时候,通信的距离会变得不稳定,这是由于天线是一个辐射器件.在其附近的物质或尺寸的任何改变都会影响天线的性能,包括辐射增益分布、天线阻抗和调谐等等,所以在实际应用中,最好采用高增益天线来提高通信距离.测试中还发现,在现场即使没有任何发送器,在NRF401的DOUT 引脚上也会观察到连续的数字 噪声 .后来通过研究发现,当接收器打开时,空气中的任何信号(数据或噪声)都会被天线捕捉到并被解调.这就是所看到的系统中没有工作的发送器却存在 噪声 的原因.通过对系统数据传输能力的测试,该系统发送和接收数据正确、可靠,各元件工作正常.并且在此硬件连接的基础上,利用NRF401进行串行数据接收及发送,收到了较好效果.4 结束语本文根据NRF401的特点,提出了一种将其应用公交车站之间无线通信的实现方案.此方案硬件电路简单,软件编程也不复杂,是一种较好的设计思路.只要稍作改动就可以应用到其他一些短距离无线通信领域.参考文献:[1]黄智伟.无线数字收发电路设计[M ].北京:电子工业出版社,2003.[2]马忠梅,马 岩,张 凯,等.单片机的C 语言应用程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,1997.[3]李朝青.PC 机及单片机数据通信技术[M ].北京:北京航空航天大学出版社,2000.[责任编辑:李玲珠]15 第12期 鲍金宝,等:基于89c52和射频芯片NRF 401无线数传模块的设计。
基于nRF401芯片的无线传输远程测温系统
传感器感应电动势实验数据 Tab 1 Data about induction electromotive force of sensor
（! mm） "（ V）
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（ 3 ）设计 了 传 感 器 测 头 和 信 号 放 大 调 理 电 路， 使喷雾机器人在偏离引导线在 1 100 mm 范围内将 得到准确的调节。 参考文献：
［1］ 马冰然. 电磁场与微波技术［ M］. 广州：华南理工大学出版社， 1999. 91 - 94.
［2］ 朱长宏. 轮式可移动机器人的研究［ D］. 南京：南京航空航天 大学，2001. 16 - 17.
departure distance
无线报警--无线接收模块电路图
于红外传感器的无线监控报警系统设计2008/1/22/09:58 来源：电子产品世界本设计旨在制作出一种功能强大的报警系统，在出现紧急情况时能及时通知当事人，即便其不在现场附近，并自动呼叫报警。
相比普通的报警器，本设计将重点放在远程语音报警上，只要接上适当的传感器就可组成防盗报警、火灾报警、煤气泄露报警等多功能报警系统，并附加实现一些智能控制功能，赋予报警系统更强大和完整的功能，以满足人们对安全报警的需求。
本系统基于电话网络但是与电话互相独立不会影响电话的正常使用，并通过语音提示操作，人机交互友好。
原文位置系统原理及系统框图原文位置本系统主要包括电话自动摘机和挂机电路，DTMF信号收发电路，语音提示电路，报警电路，键盘显示电路，人体信号检测电路，编码电路，无线发射电路，以及作为主核心的单片机控制电路，系统结构框图如图1所示。
我们设定报警部分为本系统主体工作部分，即实时监控房内安全情况，在软件上表现为主循环，当有振铃信号或设定信号时才中断去执行相应操作。
在此我们需要对人体的红外辐射敏感并且抗干扰(如小动物等)的传感器，为此我们选用被动式热释电红外探测器，并在它的辐射照面覆盖特殊的菲尼尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。
设定部分的功能是存储报警时需要拨打的号码，并设定主人身份验证密码。
为了系统的简洁采用液晶屏显示。
图1系统结构框图点击此处查看全部新闻图片当红外线人体检测电路检测到有人体入侵时，编码电路将该检测探头的地址编码，并且经过无线发射电路将检测到有人体入侵的探头的地址发送给无线接收电路，经CPU译码后，LED显示报警地址，同时发出声光报警或者向主任拨打预先设定的电话进行报警。
信号检测电路信号检测电路主要由热释电红外检测探头SD02和BISS0001信号处理电路组成。
信号检测电路如图2所示。
配以滤波镜片和阻抗匹配用场效应管组成的热释电红外传感器，以非接触方式检测出来自人体的红外辐射并将其转换成电信号，经BISS0001中的运放N1的前置放大、运算放大器N2的第二级放大，将直流电位抬高为内置电压Um后送到由比较器N4、N5组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Us。
基于RF芯片nRF401的无线数据传输系统设计
© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, nRl 4i»|图2 nRF401基于RF 芯片HRF401的无线数鴒權嫌设itThe Design of Wireless Module Based On RF Transceiver nRF401■解放军信息工程大学卜佑军李建新邵高平概述所设计的无线数传模块由单片射频 收发芯片nRF401 , AT89C52微控制器和 MAX3316接口芯片构成，工作在433.92 / 434.33MHz 频段；可方便地嵌入在各种 测量和控制系统中进行无线数据传输，在 车辆监控、无线抄表.无线232数据通信、 计算机遥控遥测系统中应用…nRF40i 是北欧集成电路公司（nor- dic )的产品' 是一个为433MHz ISM 频段 设计的真正单片UHF 无线收发芯片，满足 欧洲电信工业标准（ETS1) EN300 200-1 V1.2.10它米用FSK 调制解调技术,最局丄 作速率可以达到20K ，发射功率可以调整， 最大发射功率是+10dBm:、nRF401的天线 接口设计为差分天线，以便于使用低成本 的PCB 天线，它要求非常少的外围元件 (约10个 无需声表滤波器、变容管等昂 贵的元件，只需要便宜且易于获得的 4MHz 晶体,收发天线合一。
无需进行初始 化和配置，不需要对'数据进行曼彻斯特编 码，有两个工作频宽（433.92/434.33MHz), _1:作电压范闱可以从 2.7-5V ,还具有待机 模式，可以更省电和高效,，nRF401无线收发芯片的结构框图如 图1所示：内部结构可分为发射电路、接收 电路、模式和低功耗控制逻辑电路及串行 接口几部分=发射电路包含有__射频功率 放大器、锁相环（PLL >,压控振荡器 (VCO)，频率合成器等电路。
无线红外防盗报警器的设计
1 前言随着微电子技术与网络技术的飞速进展，人们关于居住环境的平安、方便、舒适提出了愈来愈高的要求因此智能化住宅就随之显现，也随着改革开放的深切和市场经济的迅速进展、提高，城市外来流动人口的大量增加，带来了许多不平安因素，刑事案件专门是入室盗窃、抢劫居高不下，因此家庭智能平安防范系统是智能化小区建设中不可缺少的一项，而以往的做法是安装防盗门、防盗网，但普遍存在有碍美观，不符合防火要求，而且不能有效地避免犯法分子对住宅的入侵，故利用高科技的电子防盗报警系统也就应运而生。
无线红外防盗报警器的进展主若是基于传感器之上，因此有必要先谈谈红别传感器的进展状况。
而传感器技术是21世纪人们在高新技术进展方面争夺的一个制高点，各发达国家都将传感技术视为现代高新技术进展的关键。
从20世纪80年代起，日本就将传感器技术列为优先进展的高新科技之首，美国等西方国家也将此技术列为国家科技和国防技术进展的重点。
从而基于传感器技术的防盗报警系统也取得了高速进展。
不管是基于哪一种方式的无线防盗报警器，它的工作原理都是将探测到的信号，通过编码，经电路放大，输出并将报警信号通过天线发射出，再用接收电路接收信号，解码并通过操纵电路判定是不是属于异样信号，再决定是不是发送报警信号给报警电路，从而达到防盗的成效，本系统也是采纳此原理。
本系统采纳经常使用的STC89C52单片机作为系统的核心操纵部份，是一个利用红别传感器作为信号输入的操纵部份的智能报警器。
当有不明人物进过红外探头时，会有操纵信号输入单片机，进而输出扎耳报警声引发相关人员的注意，同时利用显示器来显示。
如此专门大程度上减少了搜索时刻，从而提高了时效性。
达到了信号同意灵明度高，显示反映快，报警声音响的成效。
2 整体方案设计方案比较2.1.1 方案一图方案一方框图2.1.1 方案二图方案二方框图方案论证2.3.1 收发模块的比较方案一中收发模块采纳的核心芯片是Nrf905，此芯片为32引脚芯片，工作电压在，需外接433MHz 50Ω天线。
基于nRF401煤矿瓦斯无线监测系统的设计
第30卷第5期2009年 5月煤 矿 机 械CoalM ine MachineryVol .30No .5May .2009基于nRF401煤矿瓦斯无线监测系统的设计3马银花1,杨昆松2(11黑龙江科技学院,哈尔滨150027;21鸡西市供电局,黑龙江鸡西158100) 摘 要:针对我国煤矿安全生产情况,提出了利用射频芯片nRF401来构建无线传感器网络,实现煤矿瓦斯的无线监测,给出了节点的硬件设计方案和软件流程图。
与有线监测系统相比,无线监测系统省去了布线环节,使监测系统组网方便、快捷,成本低,具有较好的实用价值。
关键词:无线监测;nRF401;无线传感器网络中图分类号:TP39 文献标志码:A 文章编号:1003-0794(2009)05-0132-02D esi gn of M i n e Ga sW i reless M on itor i n g Syste m Ba sed on nRF401M A Y i n -hua 1,YANG Kun -song2(11Heil ongjiang I nstitute of Science and Technol ogy,Harbin 150027,China,21Supp ly Power Depart m ent of J ixi City,J ixi 158100,China )Abstract:Put f or ward a wireless sens or net w orks based on nRF401chi p.The net w ork can i m p le ment m ine gas wireless monit or .The design method of hard ware and s oft w are is p r ovided .Comparing with wire monit or syste m ,wireless monit or syste m om its linking lines,s o it is si m p le,quick and cheaper .The wireless monit oring syste m has large potential app licati on value .Key words:monit or;nRF401;wireless sens or net w orks3黑龙江科技学院青年基金项目(08-17)0 引言 近年来,由于无线通信技术快速发展,作为无量的计算、计算结果与整定值进行比较、判断是否有故障发生;故障处理子程序则是根据系统判断出的故障类型完成各种的保护动作。
基于51单片机的无线数据收发系统设计带电路图和代码
基于51单片机的无线数据收发系统设计(带电路图和代码)1 引言伴随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟，无线数据传输被越来越多地应用到新的领域。
与有线通信方式相比，无线通信以其不需铺设明线，使用便捷等一系列优点，在现代通信领域占重要地位。
但以往的无线产品存在范围和方向上的局限。
例如，一些无线产品在使用时，无法将信息反馈给控制者；还有一些无线产品不能很好地显示参数或状态信息，如果能在系统中增加一块小型液晶显示电路，产品不仅能向用户显示其状态或状态的改变，而且可以大大降低成本。
正如人们所发现的，只要建立双向无线通信-双工通信并且选择成本低的收发芯片，就会出现许多新应用。
本次设计主要是利用无线收发电路，加上单片机控制与液晶显示制成一套完整的数据收发系统。
考虑到目前市场上的一些需求，设计的主要要求是方案成本低，体积小，低功耗，集成度高，尽量无需调外部元件，传输时间短，接口简单。
nRF401是国外最新推出的单片无线收发一体芯片，它在一个20脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、PLL 合成、FSK 调制、多频道切换等功能，并且外围元件少，便于设计生产，功耗极低，集成度高，是目前集成度较高的无线数传产品，它为低速率低成本的无线技术提出了解决方案。
2 无线数据收发系统2.1 系统组成无线数据传输系统有点对点，点对多点和多点对多点三种。
本系统由于实际应用的需要，接收器和数据终端之间的数据传输通过nRF401进行，构成点对点无线数据传输系统。
整个系统中，两数据终端之间的无线通信采用433MHz 的频段作为载波频率，收发通过串口通信。
无线数据收发系统可以分为无线收发控制电路、单片机控制电路、显示电路和按键电路四部分组成，系统原理如图2-1所示：图2-1 无线数据收发系统原理图无线收发 按键 单片机系 无线收发液晶显示单片机系2.2 实现过程当我们需要发送数据时，使用按键来输入所需发送的信息。
按键与单片机AT89S52的P3.2-P3.5口相接，单片机的 P1.0口控制信息的发送与接收，并且TXD 端与收发器输入端相连，通过TXD 将数据传入收发器，收发器接收到数据后，通过FSK 调制，将信号发送出去；接收端的收发器通过解调，将载波信号转换为数字信号，完成信息传输过程；收发器的输出端通过RXD 端将数字信号输入到单片机；单片机将数据传送到显示器，这样就完成了一次数据发送与接收并显示的过程。
基于nRF401芯片的医院无线护理呼叫系统的设计
基于nRF401芯片的医院无线护理呼叫系统的设计梅彬运;熊振国;伍宗富【摘要】针对传统的医院有线呼叫护理系统中布线困难、不易改扩建的缺点,采用专用射频无线收发芯片nRF401,设计一种参数稳定、功耗低、体积小的无线护理呼叫系统.该系统基于单片机多地址编码技术,对每个分机设置不同的地址编码,从而有效降低系统呼叫时的误码率和呼叫主机间的干扰,提高了系统容量,易于扩展.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)014【总页数】4页(P167-169,172)【关键词】无线呼叫;nRF401;多址编码;地址编码【作者】梅彬运;熊振国;伍宗富【作者单位】湖南文理学院,湖南,常德,415000;湖南文理学院,湖南,常德,415000;湖南文理学院,湖南,常德,415000【正文语种】中文【中图分类】TP368.21 引言伴随着医疗体制改革的不断深化和医疗事业的飞速发展，越来越多的人们需要迅捷、方便地得到医院的各种各样的医疗服务，这必将使医院之间的竞争日趋激烈。
这使得衡量一个医院的综合水平高低，不再仅局限于软、硬件的建设上，更要比服务。
临床呼叫求助装置是传送临床信息的重要手段，关系病员安危，传统的有线呼叫系统历来受到各大医院的普遍重视。
如果采用无线传输，会节约布线和改造线路的资金，为医院节约成本，并且及时、准确、可靠、简便可行，比目前的同类产品更能受到医院及病人的认可，有更强的竞争力，能大量推广。
传统的病房呼叫系统采用的都是有线传输，很难做到隐蔽和美观，安装维护都不方便，抗电气干扰能力也不强。
为克服以上不足，如果采用一种无线的病房呼叫监护系统，在医院的病房里每个床位边都装有一个呼叫按钮，当病人需要帮助时，按下呼叫按钮，护土办公室里呼叫显示板上相应房间号的指示灯点亮并进行语音提示，同时在走廊里安装一个电子显示牌，使值班护土能及时的知道哪个房间的病人需要帮助或需要进行抢救。
本文使用专用射频模块nRF401，并使用单片机控制，其原理简单，使用的芯片集成度高，性能稳定，并且造价相对也低。
nrf401
433MHZ 单片无线收发芯片 nRF401概论nRF401是一个为433MHz ISM 频段设计的真正单片UHF 无线收发芯片它采用FSK 调制解调技术nRF401最高工作速率可以达到20K 发射功率可以调整最大发射功率是+10dBm天线接口设计为差分天线以便于使用低成本的PCB 天线nRF401还具有待机模式这样可以更省电和高效nRF401的工作电压范围可以从2.7-5V nRF401满足欧州电信工业标准ETSI EN300 200-1V1.2.1主要技术指标参 数数 值单 位频率频道1/频道2433.92/434.33MHZ 调制方式FSK 调制度15KHz 最大输出发射功率@4003V10dBm 灵敏度@400BR=20kbit/s BER<10-3-105dBm 最大速率20kbit/s 工作电压2.7-5.25V 接收电流250*uA 发射电流@-10dBm 输出8mA 待机电流8uA表1. nRF401主要技术特性*PWR_UP 管脚间歇供电占空比2%周期200ms定购信息型 号特 性版 本nRF401-IC 20pin SSOICnRF401-EVKITEvaluation kit with nRF401 IC1.0应用领域报警和安全系统自动测试系统家庭自动化控制遥控装置车辆安全系统工业控制无线通信电信终端功能描述真正的单片非常少的外围元件无需进行初始化和配置不需要对数据进行曼彻斯特编码最高速率2宽工作电压范围低功耗待机模式功能框图图1 nRF401内部框图与外围元件管脚描述:管脚名称功能说明1XC1输入晶振输入2VDD电源电源+3-5V3VSS地电源地4FILT1输入环路滤波器5VCO1输入VCO电感6VCO2输入VCO电感7VSS地电源地8VDD电源电源+3-5V9DIN输入数据输入10DOUT输出数据输出11RF_PWR输入发射功率设置12CS输入频道选择CS=0—433.92MHz(Channel#1)CS=1—434.33MHz(Channel#2)13VDD电源电源+3-5V14VSS地电源地15ANT2输入/输出天线终端16ANT1输入/输出天线终端17VSS地电源地18PWR_UP输入节电控制PWR_UP=1--Power up(Operating mode)PWR_UP=0—Power down(Standby node) 19TXEN输入发射/接收控制TXEN=1—Transmit modeTXEN=0—Receive mode20XC2输出晶振输出测试条件:VDD=+3V DC,VSS=0V ,T A =-25 to +85符号参 数最小典型最大单位VDD Supply voltage 2.73 5.25V VSS Ground 0V I DD Total current consumptionReceive modeTransmit mode@-10dBm RF powerStand by mode1188mA mA uA P RF Max. RF output power@400 load10DBmV IH Logic “1” input voltage 0.7.V DDV DD V V IL Logic “0” input voltage 00.3. V DD V V OH Logic “1” outputvoltage(I oh =-1.0mA)0.7.V DDV DD V V OL Logic “0” outputvoltage(I OL =1.0Ma)0.3. V DD V I H Logic “1” inputcurrent(V I =VDD)+20uA I L Logic “0” inputcurren(V I =VSS)-20uA f 1Channel#1 frequency 433.92MHz f 2Channel#2 frequency434.33MHz Dynamic range 90dB Modulation type FSK fFrequency deviation 15kHz f IF IF frequency 400kHz BW IF IF bandwidth 6585kHz F XTAL Crystal frequency4.0MHz Crystal frequency stability requirement 1)45ppm Sensitivity @400.BR=20kbit/s,BER<10-3-105dBmBit rate20kbit/sZ I Recommended antennaport differential impedance 400Spurious emissionCompliant with EN 300-220-1V1.2.12)图2 nRF401管脚定义图封装尺寸nRF401采用 SSOIC 封装单位mm封装D E H A A 1e b L Copl.20SSOIC最小最大 6.907.50 5.005.607.408.202.000.050.650. 220.380.550.950.100o8o重要时序参数时序信息不同工作模式下的时序如表5所示模式控制名称最大延时条件TX →RX t TR 3ms RX →TX t RT 1ms Std.by →TX t ST 2ms Std.by →RX t SR 3ms 连续工作V DD = 0→TX t VT 4ms V DD = 0→ RXt VR5ms上电TX ↔ RX的切换当从RX→TX模式时数据输入脚DIN必须保持为高至少1ms才能发送数据时序如图4a所示当从TX→RX模式时数据输出脚DOUT要至少3ms以后有数据输出如图4b所示图4 nRF401 TX ↔ RX的切换时序图Standby → RX的切换从待机模式到接收模式当PWR_UP输入设成1时经过t SR时间后DOUT脚输出数据才有效请看表5对nRF401来说t ST最长的时间是3ms如图5 a所示Standby → TX的切换从待机模式到发射模式所需稳定的最大时间是t ST请看表5图5 nRF401 Standby→TX Standby→RX的切换时序图Power Up→ TX的切换从加电到发射模式过程中为了避免开机时产生干扰和辐射在上电过程中TXEN的输入脚必须保持为低以便于频率合成器进入稳定工作状态当由上电进入发射模式时TXEN必须保持1ms以后才可以往DIN发送数据见图6aPower Up→ RX的切换从上电到接收模式过程中芯片将不会接收数据DOUT也不会有有效数据输出直到电压稳定达到2.7V以上并且至少保持5ms如果采用外部振荡器这个时间可以缩短到3ms见图6b应用信息天线输入输出ANT1和ANT2是接收时LNA的输入以及发送时功率放大器的输出连接nRF401的天线是以差分方式连接到nRF401的在天线端推荐的负载阻抗是400图12是一个典型的采用差分天线方式原理图功率放大器输出是两个开路输出三极管配置成差分配对方式功率放大器的VDD必须通过集电极负载当采用差分环型天线时VDD必须通过环型开线的中心输入如图12所示一个50的单端天线或测试仪器也可以通过一个差分转换匹配网络连接到nRF401如图7所示图7 采用单端天线时匹配网络的设计图7中的180nH电感要求自谐振频率大于433MHz适合使用的电感型号已经列在表6中根据具体应用不同在50 RF输入输出处可能需要LC匹配网络单端天线到nRF401的连接也可以采用一个81的RF线圈匹配阻抗RF线圈必须有一个中心抽头连接到VDD厂商网址型号Steto 0603G181KTECoilcraft 0603CS-R18XJBCMurata LQW1608AR18J00表6 180nH电感的型号厂商RF输出功率:调整RF偏压电阻R3可以调节输出发射功率最大发射功率可以调整到+10dBm图8表示的发射功率和电阻值的关系图9表示发射功率与电流的关系图8 发射功率与偏压电阻的曲线图9 发射电流与偏压电阻的曲线PLL 环路滤波器PLL 环路滤波器是一个单端二阶滤波器推荐的滤波器元件参数为C3=820pF C4=15nF R2=4.7K 如图12所示VCO 电感:芯片的VCO 电路需要外接一个VCO 电感这个电感是非常关键的需要一个高质量的Q 值>45@433MHZ 精度2%合适的电感型号如下表所示请看后面关于PCB 的布局和电感的放置位置的说明厂商网址型号Pulseeng PE-0603CD220GTT Coilcraft 0603CS-22NXGBC Murata LQW1608A22NG00Stetco 0603G220GTE Koaspeer KQ0603TE22NG表7 22nH 电感的型号厂商晶体的规格f=4.0000MHz 晶振并联谐振频率Co ≦5pF 晶振等效电容ESR ≦150ohm 晶振串联等效电阻C L ≦14pF 等效负载电容包括PCB 上分布电容在图10中实际的负载电容C L :212'21'1,'2'1'2'1PCB PCB C C andC C C WhereC C C C C CL +=+=+•=C1C2是应用原理图中所示的0603的贴片电容Cpcb1和Cpcb2是PCB 上的分布电容与单片机共用一个晶振图11表示了nRF401与单片机共用一个晶体的连接方式需要注意的是从单片机引入的晶体走线不能离数据线或者控制线太近图10 晶振电路及等效图图11 nRF401与单片机共用一个晶振发射接收模式选择TXEN选择发射或接收工作模式TXEN = 1时选择发射模式TXEN = 0时选择接收模式频道选择CS选择工作频道CS = 0时选择1频道f1 = 433.92MHzCS = 1时选择2频道f2 = 434.33Mhz输入电平工作模式TXEN CS PWR_UP频道模式0011RX0112RX1011TX1112TXX X0--待机表8 工作模式真值表Din和DoutDin是数据发送脚连到该脚的电平必须是CMOS电平最高速率是20K无需进行数据编码DIN=1→ f = f 0+fDIN= “0”→f=f 0-fDOUT是解调输出脚标准的CMOS电平输出f 0+ f →DOUT = “1”f 0- f →DOUT = “0”节能控制:PWR UP选择工作模式和待机模式PWR UP = 1选择正常工作模式PWR UP = 0选择待机模式发送和接收频率问题:为了获得最好的RF性能发射和接收频率误差不能超过70ppm30KHz这就要求晶体的稳定度不能低于±35PPM频率的差异将会导至接收机灵敏度产生-12dB/倍程的损失例如一个±20ppm频率精度和在温度范围内±25PPM稳定度的晶体最大的频率误差将会超过±45ppm如果发射机和接收机工作在不同的温度环境在最差的情况下两边的误差将会超过90ppm其结果将会导致接收机灵敏度下降将近5dBPCB布局和去藕设计指南一个好的PCB设计对于获得好的RF性能是必需的推荐使用至少两层板来设计nRF401的直流供电必需在离VDD脚尽可能近的地方用高性能的RF电容去藕见表9如果一个小电容再并上一个较大的电容效果会更好 2.2uF nRF401的电源必需经过很好的滤波并且与数字电路供电分离在PCB应该避免长的电源走线所有元件地线VDD连接线VDD去藕电容必需离nRF401尽可能近如果PCB 设计的顶层有铺铜VSS脚必需连接到铺铜面如果PCB的设计的底层有铺铜与VSS的焊盘有一个过孔相连会获得更好的性能所有开关数字信号和控制信号都不能经过PLL环路滤波器元件和VCO电感附近需要说明的是VCO电感的布局是非常重要的一个经过优化的VCO电感布局将可以给PLL环路滤波器提供一个1.10.2V电压这个电压可以从FILT1pin4测得对于1.6mm FR4板材的双面PCB0603封装电感的中心到VCO1和VCO2焊盘的中心的距离应该是5.4mm看图13cPCB布局举例图13是原理图12的PCB布局在该设计中使用了双面FR4 1.6mm厚的PCB板这个PCB板在底面有一个连续的铺铜面同时在元件面也有铺铜以确保关键元件有充分的接地同时在上层和底层的铺铜有过孔相连在天线下没有铺铜更多的信息可以进一步参考nAN400-5 nRF401 RF和天线布局设计nRF401应用原理图图12 nRF401应用原理图元件说明封装数值精度单位C1NP0 ceramic chip capacitor, (Crystal oscillator)060322pF C2NP0 ceramic chip capacitor, (Crystal oscillator)060322pF C3X7R ceramic chip capacitor, (PLL loop filter)0603820pF C4X7R ceramic chip capacitor, (PLL loop filter)060315nF C5X7R ceramic chip capacitor, (Supply decoupling)1206 2.2F C6X7R ceramic chip capacitor, (Supply decoupling)0603100nF C7X7R ceramic chip capacitor, (Supply decoupling)06031nF C8NP0 ceramic chip capacitor, (Supply decoupling)0603100pF C9NP0 ceramic chip capacitor, (Supply decoupling)0603100pF C10NP0 ceramic chip capacitor, (Antenna tuning)0603 3.30.1pF C11NP0 ceramic chip capacitor, (Antenna tuning)0603 5.60.25pF L1VCO inductor, Q>45 @ 433 MHz0603222%nH R10.1W chip resistor, (Crystal oscillator)0603 1.0MR20.1W chip resistor, (PLL loop filter)0603 4.7kR30.1W chip resistor, (Transmitter power setting)060322kR40.1W chip resistor, (Antenna Q reduction)060318kX1Crystal 4.0000MHz表9 推荐的外部元件COPYRIGHT ©2001 ALL RIGHTS RESERVED 迅通科技TEL: (0451)6349363 6332356 11图13 nRF401环形天线PCB 设计参考图迅通科技版权所有未经许可不得转载。
433MHz单片射频无线收发芯片nRF401
433MHz单片射频无线收发芯片nRF401特性：●采用FSK调制单片收发芯片●只需少数外围元件●无需建立配置●无需数据编码●传输速率最高可达20kbit/s●双频道切换●应用范围广泛●功率损耗低●可选待机模式应用：●安全防火系统●自动计量、读取器●家庭自动化●遥控●监视●车用●遥感勘测●玩具●无线通信概述nRF401是一种可靠的超高频单片无线收发芯片，用于国际通用的数传频段433MHz。
它的特性是FSK调制和FSK解调。
nRF401工作速度可达20kbit/s，最大输出功率能达到10dBm。
天线接口是一组差动的、低成本PCB天线。
nRF401的特性之一是采用待机模式，它存储容易且有效。
nRF401使用+3～+5V直流电源。
作为一种主应用产品，nRF401符合欧洲电信协会标准规则，被计划用于超高频无线设备。
nRF401快速参考数据表1 nRF401快速参考数据nRF401资料排序型号说明版本nRF401-IC 20引脚 ANrf401-EVKIT nRF401-IC 鉴定工具 1.0表2 nRF401资料排序框图图1 nRF401外围元件框图引脚功能引脚名称引脚功能说明1 XC1 输入端晶体振荡器输入端2 VDD 电源+3至+5V直流电源3 VSS 地0V4 FILT1 输入端循环筛选程序5 VC01 输入端外围电感元件6 VC02 输入端外围电感元件7 VSS 地0V8 VDD 电源+3至+5V直流电源9 DIN 输入端数据输入10 DOUT 输入端数据输出11 RF_PWR 输入端电源发送设置12 CS 输入端频道选择CS=“0”→433.92MHz(信道1) CS=“1”→434.33MHz(信道2)13 VDD 电源+3至+5V直流电源14 VSS 地0V15 ANT2 输入端/输出端天线终端16 ANT1 输入端/输出端天线终端17 VSS 地0V18 PWR_UP 输入端节能控制PWR_UP=“1”→电源开（工作模式）PWR_UP=“0”→电源关（待机模式）19 TXEN 输入端发射接收控制TXEN=“1”→发射状态TXEN=“0”→接收状态20 XC2 输入端晶体振荡器输出端表3 引脚功能电气规范条件：VDD=±3V DC， VSS=0V， TA=-25℃～+85℃符号参数最小值指标最大值单位VDD 电源电压 2.7 3 5.25 V VSS 地0 V IDD电流总消耗接收模式发射模式待机模式1188mAmAμAPRF最大输出功率10 dBmVIH输入逻辑电压“1”0.7·VDD VDD VVIL输入逻辑电压“0”0 0.3VDD VVOH输出逻辑电压“1”0.7·VDD VDD VVOL输出逻辑电压“0”0 0.3VDD VIH输入逻辑电流“1”+20 μAIL输入逻辑电流“0”-20 μAf1信道1频率433.92 MHzf2信道2频率434.33 MHz动态范围90 dB调制方式FSKΔf 频率偏差±15 kHzfIF中频400 kHzBWIF带宽65 85 kHzfXTAL晶体频率 4.0 MHz 晶体频率稳定性要求±45 ppm 接收灵敏度-105 dBm工作速度0 20 kbit/s ZI建议天线端口差动阻抗400 Ω失真辐射符合EN 300-200-1 V1.2.1表4 电气规范绝对最大额定值：电源电压VDD：-0.3～+6V VSS：0V输入电压VI：-0.3～VDD+0.3V输出电压Vo: -0.3～VDD+0.3V电源损耗PD (TA=25℃):250mA温度工作状态温度-25℃～+85℃待机状态温度-40℃～+125℃附注：应力超过额定值可能对装置引起永久性破坏。
基于nRF401的单片机无线抄表系统
基于nRF401的单片机无线抄表系统S ing le Ch i p Com p u te ri ze d W ire le s s Re ad ing Sys temba se d o n nRF401Com m un i ca ti o n M o du l e周文举(山东枣庄学院计算机系,枣庄 277100)摘 要:为了提高单相电度表的抄录、校准等工作的效率和准确性,开发了一种基于nRF401无线通信模块。
此模块用来实现上位单片机和多个单片机间的无线串行通信,并利用该方法设计了一种新型无线抄表系统,给出了硬件线路图、通信协议、程序流程图及用MCS51汇编语言编写的部分串行通信程序。
该抄表系统硬件电路简单、成本低廉、编程方便,能在多台单片机间安全传递数据。
关键词:无线收发 单片机 抄表系统 主从式中图分类号:T M93 文献标识码:AAbstract:In order to enhance the efficiency and accuracy f or reading,recording and calibrating single phase electric meters,the nRF401 based wireless communicati on module is devel oped.This module was used t o realize wireless serial communication bet w een host computer and single chip computers.A novel wireless reading system was als o designed by using this method.The hardware circuit,communicati on p r ot ocol, p r ogram fl owchart and partial serial communicati on p rogram by MCS51assembly language were given.This system features si mp le hard2 ware circuit,low cost and easy p rogramm ing,while the data can be safely transfered among single chip computers.Keywords:W ireless trans m it and receive Single chi p computer Reading system Master2slave mode0 引言电力管理部门每月都要完成对单相电度表的抄录、校准等工作,为了提高工作效率、减轻劳动强度、提高准确性和精确性,我们开发了这套新型、高效低廉且基于nRF401无线通信模块的单片机抄表系统。
中英文文献翻译—433MHz单片射频无线收发芯片nRF401
英文资料中文翻译433MHz单片射频无线收发芯片nRF401特性：●采用FSK调制单片收发芯片●只需少数外围元件●无需建立配置●无需数据编码●传输速率最高可达20kbit/s●双频道切换●应用范围广泛●功率损耗低●可选待机模式应用：●安全防火系统●自动计量、读取器●家庭自动化●遥控●监视●车用●遥感勘测●玩具●无线通信概述nRF401是一种可靠的超高频单片无线收发芯片，用于国际通用的数传频段433MHz。
它的特性是FSK调制和FSK解调。
nRF401工作速度可达20kbit/s，最大输出功率能达到10dBm。
天线接口是一组差动的、低成本PCB天线。
nRF401的特性之一是采用待机模式，它存储容易且有效。
nRF401使用+3～+5V直流电源。
作为一种主应用产品，nRF401符合欧洲电信协会标准规则，被计划用于超高频无线设备。
nRF401快速参考数据表1 nRF401快速参考数据nRF401资料排序表2 nRF401资料排序框图图1 nRF401外围元件框图引脚功能表3 引脚功能电气规范条件：VDD=±3V DC， VSS=0V， TA=-25℃～+85℃表4 电气规范绝对最大额定值：电源电压VDD：-0.3～+6V VSS：0V输入电压VI：-0.3～VDD+0.3V输出电压Vo: -0.3～VDD+0.3V电源损耗PD (TA=25℃):250mA温度工作状态温度-25℃～+85℃待机状态温度-40℃～+125℃附注：应力超过额定值可能对装置引起永久性破坏。
注意：禁止用手接触静电敏感装置。
引脚分配图2 引脚分配封装外型nRF401，20脚SSOIC封装。
（单位：毫米）图3 SSOIC-20封装外型主要计时数据定时信息不同工作状态下的时间延迟见表5。
(TX为发射模式、RX为接收模式、std.by为待机模式)表5 nRF401定时信息概括发射模式和接收模式间的转换在发射接收控制输入端为高电平，至少在1ms前，接收模式向发射模式转换时，数据不能被发送。
基于射频收发芯片nRF401的计算机接口电路设计
能， K)A 分成射频电路和接口电路两部分布置。 K)A 使 用 _M P++ 厚 的 bN ‘ ! 双 面 板 ， 分 元 件 面 和 底
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微电子学与计算机 参考文献
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面。 &’( 的底面有一个连续的接地面，射频电路的 各元器件紧靠其周围， 尽 元件面以 )*+!$" 为中心， 可能减少分布参数的影响。元件面的接地面保证元 件充分的接地，大量的通孔连接元件面的接地面到 底面的接地面。 在天线的下 )*+!$" 采用 &’( 天线， 面没有接地面。射频电路的电源使用高性能的射频 电容去耦，去耦电容尽可能地靠近 )*+!$" 的 ,-端，一般还在较大容量的表面安装的电容旁并联一 个小数值的电容。射频部分的电源与数字电路部分 的 电 源 分 离 ， )*+!$" 的 ,.. 端 直 接 连 接 到 接 地 面。 注意不能将数字信号或控制信号引入到 &// 回 路滤波器元件上。 程序设计时应注意的问题是： )*+!$" 的通信 速率最高为 #$0123 4 5；发送数据之前需将电路置于 （6789 : "） 发射模式 ； 接收模式转换为发射模式的 转换时间至少 ";5； 可以发送任意长度的数据； 发送 结束后应将电路置于接收模式 < 6789 : $ = ； 发射模 式转换为接收模式的转换时间至少 >;5。在待机模 式， 电路进入待机状态， 电路不接收和发射数据。待 机模式转换为发射模式的转换时间至少 #;5；待机 模式转换为接收模式的转换时间至少 >;5。通信程 序设计时还应考虑：双方通信的协议，有效数据识 别标志， 数据的检错、 纠错和校验等问题。该模块在 防爆式石油在线质量仪表中应用， 效果良好。
基于nrf401应用的无线收发芯片电路设计
基于nrf401应用的无线收发芯片电路设计
在本设计中,无线射频模块采用挪威nordic 公司推出的nrf401 无线收发芯片。
该芯片使用433mhz ism 频段,是真正的单片uhf 无线收发一体芯片,他在一个20 脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、pll 合成、fsk 调制、fsk 解调、
多频道切换等,是目前集成度最高的无线数传产品[1]。
无线射频模块采用在板差分环形天线,天线端口的负载阻抗为380ω,其电路原理见图1,图中列出了各外围元件的参数,其中j1 口为无线射频模块与控制模块的接口。
硬件电路的设计要点如下：
（1）射频电路对于电源噪声相当敏感,必须采用星形布线的方法使数字部分
和rf 部分有各自的电源线路,并且应在靠近集成电路电源引脚处分别去耦[2]。
（2）外接vco 电感应选用高频电感,q＞45,精度为2％,本设计采用深圳顺百
科技有限公司的lqw18an22ng00,电感的精度对无线通信的距离有较大的影响,也可使用精度为5％的,但通信距离会大大减小。
vco 电感连线应与其他控制线保
持一定的距离,应避免数字控制线从电感引脚之间经过,并且应该使vco 电感元
件的中心距离nrf401 的vco1,vco2 引脚焊盘的中心5.4mm 左右,电感元件的选择与布局很重要,是设计成败的关键点。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
nRF401无线收发芯片的长距离通信设计-Read
nRF401无线收发芯片的长距离通信设计哈尔滨工业大学谭晖摘要：nRF401系列高速单片无线收发芯片为短距离无线数传应用提供了较好的解决办法，在某些应用中需要尽可能长的通信距离，本文探讨影响nRF401通信距离的因素并提出设计的方法。
关键词：单片无线收发芯片nRF401；长距离通信1. 前言在无线应用中设计者通常会要求:“我需要在我的系统中达到最远的距离”，实际上设计者应该考虑的是“我需要的距离是多少”。
因为距离与性能、以及成本等有密切关系。
● 理论估算: 视线距离（LOS）● 选择合适的工作频段● 目标价格● 满足法规要求● 障碍物 (如室内)● 周围场地 (盒子, 其他应用中涉及的硬件)在某些场合下需要尽可能远的通信距离，如何达到这一点，需要进行多方面的考虑。
2. 影响无线通信距离的主要因素图1是一个无线通信系统的信道模型，在工作频率固定的前提下，影响工作距离的主要因素包括发射功率、发射天线增益、传播损耗、接收天线增益、接收机灵敏度等，通过加大发射功率，提高天线增益，提高接收机灵敏度均起到提高通信距离的作用，在影响无线通信距离的以上几个因素中，作为设计者可以控制的因素有：● 接收灵敏度● RX —天线增益(loss)● TX —天线增益(loss)● 发射输出功率作为设计者不能控制的因素，以下这些因素是由无线电波的特点所决定的，无法由设计者改变及选择：● 传输损耗● 路径损耗● 多径损耗● 周围环境的吸收传输损耗包括自由空间损耗和其他传输损耗，所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件，自由空间传播损耗与距离和工作频率有关。
下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗:［Los］(dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MH z)Los 是传播损耗，单位为dB；d是距离，单位是km；f是工作频率，单位是MHz。
由上式可见，自由空间中电波传播损耗（亦称衰减）只与工作频率f和传播距离d有关，当f或d增大一倍时，［Los］将分别增加6dB。
基于nRF401的通用智能无线收发装置
基于nRF401的通用智能无线收发装置
谢锦沐;吴功平;蒋锡健;祝鲁金
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2006(29)7
【摘要】介绍了一种通过单片机W77E58对无线收发芯片nRF401进行智能控制的通用无线收发装置的设计方法,包括硬件电路和软件部分的实现方法,并给出了主要的C51源代码.最后,进行了硬件电路的测试.开发的无线收发装置可以方便地嵌入各种带有串口的测量和控制系统中,实现无线数据的双向传输.
【总页数】3页(P46-48)
【作者】谢锦沐;吴功平;蒋锡健;祝鲁金
【作者单位】武汉大学动力与机械学院,湖北,武汉,430072;武汉大学动力与机械学院,湖北,武汉,430072;武汉大学动力与机械学院,湖北,武汉,430072;武汉大学动力与机械学院,湖北,武汉,430072
【正文语种】中文
【中图分类】TN82
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nrf401无线收发芯片应用电路图
在本设计中,无线射频模块采用挪威nordic公司推出的nrf401无线收发芯片。
该芯片使用433mhz ism频段,是真正的单片uhf无线收发一体芯片,他在一个20脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、pll合成、fsk调制、fsk解调、多频道切换等,是目前集成度最高的无线数传产品[1]。
无线射频模块采用在板差分环形天线,天线端口的负载阻抗为380ω,其电路原理见图1,图中列出了各外围元件的参数,其中j1口为无线射频模块与控制模块的接口。
硬件电路的设计要点如下：
（1）射频电路对于电源噪声相当敏感,必须采用星形布线的方法使数字部分和
rf部分有各自的电源线路,并且应在靠近集成电路电源引脚处分别去耦[2]。
（2）外接vco电感应选用高频电感,q＞45,精度为2％,本设计采用深圳顺百科技有限公司的lqw18an22ng00,电感的精度对无线通信的距离有较大的影响,也
可使用精度为5％的,但通信距离会大大减小。
vco电感连线应与其他控制线保持一定的距离,应避免数字控制线从电感引脚之间经过,并且应该使vco电感元件的中心距离nrf401的vco1,vco2引脚焊盘的中心 5.4mm左右,电感元件的选择与布局很重要,是设计成败的关键点。