2 nRF24L01简介
图l给出nRF24L0l的引脚排列。nRF24L01工作于2.4~2.5 GHz ISM频段,内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了Enhanced ShoekBurst技术。其中,输出功率、通信频道、自动重发次数等参数可通过编程设置。内置的SPI接口,其速率为0~8Mb/s,MCU通过SPI接口控制nRF 24L0l。nRF24L01的特点如下:①功耗低。能够在以一6 dBm的功率发射时,工作电流只有9 mA;在以0 dBm的功率发射时,工作电流仅11.3 mA;而在接收时,工作电流仅12.3 mA,因此具有掉电和空闲多种低功率工作模式。②体积小,采用QFN20封装。③供电电压为1.9~3.6 V,可方便集成到各种电子器件。
3 LPC214x简介
IPC214x系列是Philips公司的基于ARM7内核的高性能器件,与LPC213x系列器件相兼容,并增加了一些新功能,性能得到了大大的提升。LPC214x系列器件最大特色是内置2kB终端RAM的USB 2.0全速控制器,1个(LPC2141/42)或2个(LPC2144/46/48)10位A/D转换器,多个串行接口,包括2个UART、2个高速I2C总线、SPI和具有缓冲作用及可变数据长度的SSP。LPC214x系列器件采用单电源供电,具有上电复位(POR)和掉电检测(BOD)电路。相对于普通ARM7来说,LPC214x还提升了I/O端口的速度,并且内置8—40 KB的静态RAM和32~512 KB的高速Flash存储器;工作频率高达60MHz;采用超小型LQFP64封装。
4 系统硬件设计
该系统采用模块化设计,主要由LPC2144、nRF24L01、射频功放和天线模块组成。其中,射频功放采用台湾K一BEST公司的2.4 G双向功放模块。图2是系统总体设计图。上位机为PC机,LPC2144与nRF24L01连接,根据需要配置2.4 G功放和增益天线模块。如果配置0.5 W功放和高增益天线,则传输距离可达5~10 km。下位机为嵌入式平台,该嵌入式平台可以是单片机、ARM、DSP和FPGA,nRF24L0l可通过SPI接口直接与嵌入式平台连接。