1.2 无线传输方案
1.2.1 nRF24L01及其连接电路
下位机的无线连接采用NorDIC SEMIconductor公司的nRF24L01。它是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4~2.5 GHz ISM频段,采用GFSK调制,硬件集成OSI链路层,最高空中速率达到2Mbit·s-1,采用SPI接口连接控制器。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块并融合了增强型ShockBurst技术,其输出功率和通信频道可通过程序进行配置,有125个频道。nRF24L01功耗低,在以功率为-6 dBm发射时,工作电流只有9 mA;接收时,工作电流为12.3 mA。
采用SPI接口与控制器FPGA进行连接,负责开机时接收各个器件的配置信息,完成配置后进行视频数据流的无线发送。其中,CE是发射和接收切换引脚,CSN为片选,IRQ为中断信号输出引脚,连接电路图如图4所示。
1.2.2 nRF24LU1及其应用电路
nRF24LU1+是NordIC推出的一款将高性能射频收发器与单片USBdongle功能结合起的无线收发芯片,它可实现无线数据到USB数据形式的转换,这样就实现了与PC机的连接。nRF24LU1+内含1个增强型8051MCU内核、无线收发模块、符合全速USB2.0标准的器件控制器。nRF2ALU1+显著地增强了抗宽带干扰和互调失真(IMD)性能。nRF24LU1+芯片需要的外部元件只是低成本的16 MHz晶振、去耦电路、匹配网络和天线。USB工作电源电压范围4.0~5.25 V。nRF24LU1+是单片结构,外形尺寸5 mm×5 mm。它的最高速率2 Mbit·s-1,兼容所有nRF24系列芯片;使用Enhanced ShockedBust技术可以实现数据包的自动打包/解包和传输处理;使用MultiCeiver技术可同时支持6个无线装置,频段、输出能量和其他射频参数可通过射频寄存器进行编程调节,电路图如图5所示。