基于nRF24E1的无线讲解系统的设计 (1).pdf

《基于nRF24E1的无线讲解系统的设计 (1).pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于nRF24E1的无线讲解系统的设计刘大伟熊建设刘云飞（中国海洋大学信息学院电子系，山东青岛266100）摘要：本文介绍了基于nRF24E1的无线讲解系统的设计方案，详细阐述了系统的硬件设计，并给出了软件设计的主要流程。本系统设计方便，结构简单可靠，成本低，可适应于展会、导游、培训等户内外，强噪音场合。关键词：nRF24E1；无线；讲解系统中图分类号：TN923文献标识码：BTheDesignofWirelessExplanationSystemBasedonnRF24E1LIUDa-wei,XIONGJian-she,LIUYun-fei(O

2、ceanUniversityofChina,InformationCollege,ElectronicDepartment,Qingdao,Shandong,266100)Abstract:ThispaperintroducesthewirelessexplanationsystemdesignbasedonnRF24E1andprovidesmainflowofsoftwaredesigninadditiontodetaileddesignofhardware.Thissystemownstheadvantagesofconvinientdes

3、ign,simpleandreliablestructure,lowcostandadaptableforoccasionsofexhibition,guidingtours,trainingindoorandoutdoorunderenvironmentofstrongnoise.Keywords：nRF24E1；wireless;explanationsystem1引言：在政府及大企业接待客户参观，会议，企业培训，产品推广，展会，旅行社，博物馆等户内外，强噪音干扰环境中，多个解说员同时讲解的时候，观众或游客大多听不到或听不清楚其解说内容。采用

4、无线讲解系统，可使每个观众在噪杂环境中得到高清晰、低噪声的音响效果。本文介绍一种基于nRF24E1的无线讲解系统的设计方案，室内传输距离40米，室外传输距离约100米。其成本低，携带方便，可采用普通5号电池供电，使用简便。2nRF24E1及其在本设计中相应配置2.1nRF24E1简介nRF24E1芯片是NORDIC公司推出的一款带有2.4GHz无线收发器nRF2401和增强型8051内核的无线收发芯片。内部结构如图1所示。无线收发部分有与nRF2401同样的功能,可工作于2.4GHz的国际通用ISM频段而无需申请无线应用许可证。芯片集成度高，性能

5、稳定，受外界环境影响小。采用36脚QFN6mm×6mm封装，最大传输速率达1Mb/s，灵敏度为-90dBm，最大发射功率为0dBm，室内传输距离可达30～40m,室外传输距离可达100～200m，其工作电压为1.9～3.3V，工作温度范围为-40～+80℃。2.2工作模式nRF24E1的工作模式有四种：配置模式、收发模式、空闲模式和关机模式，由片内RADIO寄存器的三个位PWR_UP、CE和CS决定，详见表1。nRF24E1的收发方式有两种：ShockBurst和DuoCeiver。ShockBurst模式使用芯片内部的先入先出（FIFO）堆栈区

6、，数据可从低速微控制器送入，高速(1Mbps)发射出去，地址和校验码硬件自动添加和去除，这种模式可使用低速微控制器控制芯片工作，功耗低，射频信号高速发射，抗干扰性强，减小整个系统的平均电流。因此，使得系统整体的性能和效率提高。本系统即采用此种工作方式。VDD_PA=1.8V4KB512字256字ANT1RAM节ROM节RAMnRF2401ANT2AREFVSS_PA=0VAIN0nAD10100k7-通道中断2.4GHZAIN110位UKRT0偏置IREFAIN2100kspsTimer0无线AIN322KΩAIN4A/D转换器Timer1收发器

7、XC1XTALAIN5Timer2AIN6振荡器CPUXC2DVDD电源看门狗唤醒定时器PWNSPI管理DVDD2调节VDD3复位VSS4端口逻辑低功率RC振荡器DIN0DIO0DIO1DIO2DIO3DIO4DIO5DIO6DIO7图1nRF24E1内部结构图工作模式:PWR_UPCECS配置模式:101收发模式:110空闲模式:100关机模式:0XX表1nRF24E1的工作模式3系统结构EFPROMEFPROMSPISPIMICNRF24E1SPI贴片型天线贴片型天线NRF24E1耳机SPIPWMMP3音频切换按键音频切换按键发送端原理图接受

8、端原理图图2系统硬件结构图采用nRF24E1设计的无线讲解系统分为发送端和接收端两部分。发送端给讲解员使用，负责将音频源的音频数据发送给