隨著科技的進步以及生活質量的不斷提高,，產(chǎn)生了各種不同類型的呼叫系統(tǒng),。傳統(tǒng)的呼叫系統(tǒng)多是有線的，比如采用分布控制方式的單片機系統(tǒng)，主機和呼叫器的應答通過一根三芯導線,，包括電源線,、信號線、地線來完成,，各呼叫器并行掛接,。這樣的系統(tǒng)存在著布線繁瑣，安裝麻煩,、成本高等問題,，針對這些問題，無線呼叫系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來,，越來越多的研究者將目光投向了無線領域,。
1 系統(tǒng)設計方案
低功耗無線呼叫系統(tǒng)的發(fā)送和接收模塊的框圖如圖1，圖2所示,。
其中圖1為無線發(fā)送模塊,，以STC89C52RC為主控制核心，及時響應終端的呼叫信息,，然后利用nRF905無線傳輸模塊將呼叫信息發(fā)送給無線接收模塊進行處理,。
圖2為無線接收模塊，以STC89C52RC為主控制核心,，利用nRF905無線傳輸模塊接收呼叫信息,，然后利用串口轉USB線上傳給PC，利用上位機軟件可以實時監(jiān)測,。
2 系統(tǒng)硬件電路設計
2.1 3.3V供電電源模塊
該設計可用3.3V電壓供電,，故采用ASM1117-3.3電源供電系統(tǒng)，如圖3所示,。無線發(fā)送模塊和STC89C52RC單片機皆為低功耗器件,。對發(fā)送端而言,，在對通信距離要求較遠時，也可采用5V供電。接收端可通過與PC連接的USB提供5V電源,。核心部件LM1117-3.3是一個低壓差電壓調節(jié)器系列,。壓差在1.2V輸出,，此時相應的負載電流為800mA,。
2.2 單片機控制電路
從電源供給及功耗等各方面的考慮，數(shù)據(jù)處理部分采用STFC89C51RC/RD+系列的STC89C52RC單片機,。
STC89C52RC單片機除具有MCS-51系列單片機FLASH,、RAM、分頻器,、位定時器/計數(shù)器等結構外,，具有如下主要特點：加密性強,，無法解密;超強抗干擾;對外部的電磁輻射低;超低功耗，正常工作模式時典型功耗為4～7mA,。
STC89C52RC單片機與單片射頻收發(fā)器nRF905連接如圖4所示,。
2.3 數(shù)據(jù)傳輸模塊的選擇
數(shù)據(jù)傳輸模塊采用NewMsg_RF905SE模塊，該模塊采用挪威Nordic公司推出的單片射頻收發(fā)器nRF905芯片開發(fā)而成,。NewMsg RF905單片無線收發(fā)器工作電壓為1.9～3.6V，工作在433/868/915MHz的ISM頻段,，最大數(shù)據(jù)速率為100Kb/s,。芯片內部由1個完全集成的頻率調制器、1個帶解調器的接收器,、1個功率放大器,、1個晶體振蕩器和1個調節(jié)器組成。ShockBurst工作模式的特點是自動產(chǎn)生前導碼和CRC可以很容易通過SPI接口進行編程配置電流消耗很低,，在發(fā)射功率為+10dBm時,，發(fā)射電流為30mA接收電流為12.5mA。進入POWERDOWN模式可以很容易實現(xiàn)節(jié)電,。nRF905是單工工作方式,，且在待機模式、接收模式,、發(fā)送模式之間切換需要延時,，所以在無線通信過程中，通信軟件應該有合理的時序,。表1為nRF905的工作模式及相應功能,。
3 系統(tǒng)的軟件設計
系統(tǒng)軟件選用德國Keil公司推出的Cx51編譯器，在nVision 2集成開發(fā)環(huán)境下完成從源程序編輯,、編譯調試,，直到生成最終可執(zhí)行文件代碼的全部過程。該系統(tǒng)的重點是控制nRF905的程序設計,。首先應對nRF905進行初始配置,，配置完成后按需要編寫用戶數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收程序。
3.1 初始化配置
初始化配置分為以下3個部分：
(1)編寫SPIWRITE和SPIREAD子函數(shù),，即通過軟件為單片機配置SPI功能,。
(2)初始化nRF905的射頻配置寄存器。這些寄存器中有很多信息,，必須根據(jù)實際情況進行配置,。設計中nRF905外接16MHz晶體，XOF應配置為01,，PA2PWB為發(fā)射功率,，RX2 RED2 PWB為接收靈敏度,，可根據(jù)需要配置。另外還有發(fā)送地址,、接收地址,、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的長度，可根據(jù)實際應用配置,。
(3)配置nRF905的發(fā)送地址,，最多4 B發(fā)送端的發(fā)送地址應與接收端設備的接收地址相同。在實際工作中,，nRF905可以自動濾除地址不相同的數(shù)據(jù),，只有地址匹配且校驗正確的數(shù)據(jù)才會被接收，并存儲在接收數(shù)據(jù)寄存器中,。
3.2 發(fā)送數(shù)據(jù)
nRF905發(fā)送數(shù)據(jù)前,，通過條用SPI寫函數(shù)，在待機模式下先把待發(fā)數(shù)據(jù)填進發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器,。然后把nRF905的TRX_CE,、TX_EN引腳都置為高電平，數(shù)據(jù)就會自動通過天線發(fā)送出去,。為了數(shù)據(jù)可靠地傳輸,，將射頻配置寄存器中的自動重發(fā)位(AUTO_RE_TRAN)設為有效，這樣在TRX_ CE被置高的時間內數(shù)據(jù)一直在重復不斷的發(fā)送,。程序中設計延時500ms,，之后拉低TRX_CE引腳，回到待機模式,。
3.3 接收數(shù)據(jù)
STC89C52RC把nRF905的TRX_CE引腳置為高電平,，TX_EN引腳置為低電平后，即開始接收數(shù)據(jù),。在設計中可設定在一定的時間內一直判斷nRF905的DR引腳是否變高,，若為高，則證明接收到了有效數(shù)據(jù),，可以退出接收模式;若一直沒有接收到,，待時間到也退出接收模式。退出后在待機模式,，CPU把nRF905內部的接收數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)讀出,，即接收到的有效數(shù)據(jù)。
3.4 主程序設計
在該系統(tǒng)中,，主程序包括兩部分：第一部分是主機(單片機)部分,，通過無線模塊接收下位機(呼叫器)的信息。程序流程圖如圖5所示;第二部分是下位機(呼叫器)部分,，響應客戶的呼叫,，并通過無線模塊將信息傳送至主機(單片機),。程序流程圖如圖6所示。
4 結語
該呼叫系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,，并運用無線射頻控制技術,，通過軟件更新可迅速增容，根據(jù)企業(yè)的規(guī)模隨時更新軟件,，保證系統(tǒng)有最優(yōu)的服務質量,。該系統(tǒng)的運用，降低了運行維護費用,、節(jié)約管理成本,，具有較大的經(jīng)濟效益。