基于RF收发器Si4432A的无线射频收发系统设计.doc
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1、基于RF收发器Si4432A的无线射频收发系统设计本文设计了一种基于无线收发芯片Si4432和C8051F930单片机的无线射频收发系统。该系统由发送模块和接收模块组成。发送模块主要将要发送的数据经C8051F930处理后,通过Si4432发送出去;在接收模块中,Si4432则将数据正确接收后通过液晶显示出来,从而实现短距离的无线通信。该系统实现了低功耗、小体积、高灵敏度条件下的高质量无线数据传输。1 无线收发芯片Si4432 Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作电压为1.93.6 V,20引脚QFN封装
2、(4 mm4 mm),可工作在315433868915 MHz四个频段;内部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO,以及可配置的GPIO等。Si4432在使用时所需的外部元件很少,1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统,设计简单,且成本低。 Si4432的接收灵敏度达到-117 dB,可提供极佳的链路质量,在扩大传输范围的同时将功耗降至最低;最小滤波带宽达8 kHz,具有极佳的频道选择性;在240960 MHz频段内,不加功率放大器时的最大输出功率就可达+20dBm,设计良好时收发距离最远可达2 km。Si4432
3、可适用于无线数据通信、无线遥控系统、小型无线网络、小型无线数据终端、无线抄表、门禁系统、无线遥感监测、水文气象监控、机器人控制、无线RS485RS232数据通信等诸多领域。2 无线射频收发系统设计2.1 系统总体方案 无线射频收发系统的结构框图如图1所示,由C8051F930单片机控制Si4432实现无线数据的收发。发送模块中的C8051F930将数据传送给Si4432进行编码处理,并以特定的格式经天线发送给接收模块。接收模块对接收到的射频信号放大、解调之后,再将数据送给主控制器C8051F930进行相应的处理,如送液晶显示等。系统提供了按键和液晶(OCM12864-9)等人机交互界面,还留有
4、RS232接口可以实现与PC机通信。2.2 系统硬件设计 主控芯片选用Silicon Labs公司推出的单片机C8051F930。C8051F930有4 KB的RAM和64 KB的Flash,片上集成了丰富的外围模块(包括串口、SPI、10位AD转换器等),很好地满足了本系统对微控制器的要求;支持快速唤醒和最低0.9 V的供电;有多种电源管理模式(如正常模式、空闲模式、休眠模式等),内部集成的2个内建欠压检测器分别适用于休眠模式和正常模式,典型休眠模式下电流仅为50 nA。C8051F930包含1个高效率直流升压转换器,最多提供65 mW给内部微控制器和其他元器件,为了减少正常模式下的电池耗电
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