• / 5
  • 下载费用:10 金币  

基于nRF905模块和C8051F单片机的无线收发系统设计.doc

关 键 词:
基于nRF905模块和C8051F单片机的无线收发系统设计.doc
资源描述:
基于 nRF905 模块和 C8051F 单片机的无线收发系统设计2010-03-12 14:52:54 来源:与非网 关键字: C8051F0606 单片机 nRF905 无线射频器 闭环钻井系统 前言在闭环钻井系统中,要求实时地把井下的信息传递到地面,以实施人工监控。通常情况下该任务由 MWD 中泥浆压力脉冲发生器来完成。当使用井下动力钻具组合时,近钻头传感器和 MWD 被动力钻具隔开。传感器无法用线缆与 MWD 连接,因此要把传感器的信息传送给 MWD 只能通过无线通信的方法。本文设计了由 C8051F0606 单片机和 nRF905 无线射频器收发组成的一种无线数据传输系统的方案。该系统由发射和接收模块组成,发射模块主要将要发送的数据经单片机处理后,通过 nRF905 发送出去;在接收模块中,nRF905 则将数据正确接收后通过上位机界面显示出来,从而实现短距离井下的无线通信。无线收发系统硬件设计nRF905 模块简介nRF905 是 Nordic VLSI 公司推出的单片射频收发器,工作电压为 1.9 V~3.6 V,工作于433MHz、868MHz、915MHz 3 个 ISM 频段,频道转换时间小于 650μs,最大数据速率为100 kbit/s。nRF905 由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和 GFSK 调制器组成。nRF905 模块的高频头用户接口电路管脚图如图 1 所示。图 1 nRF905 模块的高频头用户接口电路管脚nRF905 模块具有两种工作模式和两种节电模式。工作模式包括:ShockBurst 接收模式和ShockBurst 发射模式;节电模式包括:掉电与 SPI 编程模式、待机与 SPI 编程模式。系统硬件设计本无线收发电路主要由 C8051F060 单片机和无线射频芯片 nRF905 组成。系统方框图如图2 所示。图 2 无线收发电路系统组成框图C8051F350 是 Silabs 公司的一款精确混合信号单片机,片内有 8 通道 16bit 的 S-D 型ADC、128 倍 PGA、电流型 DAC 以及 VREF 等模拟外设,可以方便地与温度压力等传感器直接连接。使用电流型 DAC 对传感器进行激励,传感器的输出信号经片内 128 倍 PGA 放大后进行 A/D 转换,无需额外的信号调理电路。片内 8K FLASH,可在线编程和改写,传感器的标定参数可以在 FLASH 中存储,节省片外存储器。图 3 为系统硬件电路图。图 3 nRF905 与 MCU 的电路原理图软件设计本系统中的无线数据传输主要由无线数据收发器 nRF905、C8051F 单片机和显示部分组成。nRF905 收发器与单片机之间通过 SPI 口进行通信。因此,软件设计过程中的重点是nRF905 数据的发送和接收过程。nRF905 的数据发送过程发送数据时的工作流程如图 4 所示。当 MCU 有遥控数据节点时,接收点的地址 (TX- address) 和有效数据 (Tx- payload) 将通过 SPI 接口传送给 nRF905。设计时应使用协议或 MCU 来设置接口速度。可用 MCU 设置 TRX-CE,并使 TX- EN 为高电平来激活 nRF905的 ShockBurst 传输。通过 nRF905 的 ShockBurst 可使无线系统自动上电,并完成数据包 (应加前导码和 CRC 校验码) 的数据码发送。图 4 发射数据流程nRF905 的数据接收过程当系统接收数据时,其接收数据流程图如图 5 所示。系统的工作过程如下:首先,在 650μs以后,nRF905 将不断监测空中的信息。当 nRF905 发现有和接收频率相同的载波时,其载波检测 (CD) 被置为高电平;此后,当 nRF905 接收到有效地址时,地址匹配 (AM) 被置为高电平;当 nRF905 接收到有效的地址包 (CRC 校验正确) 时,nRF905 将去掉前导码、地址和 CRC 位,同时将数据准备就绪位 (DR)置为高电平,并用MCU 设置 TRX- CN 为低电平,以进入 standby 模式,从而使 MCU 能够以合适的速率通过SPI 接口读出有效的数据;当所有的数据读出,nRF905 将 AM 和 DR 设置为低电平,以便使 nRF905 准备进入 ShockBurst RX、ShockBurst TX 或 Powerdown 模式。图 5 接收数据流程图用户界面的设计本软件采用 VB 界面设计。将井下接收到并采集后的数据通过单片机显示在 PC 机上,可以清楚地看到井下的相关数据信息。如图 6 所示,是一组井下信息采集后通过无线传输的方式,将传感器输出的数据传输到 MWD 上。图 6 中通道 1 至通道 15 分别实测井参数量化台阶
展开阅读全文
  微传网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:基于nRF905模块和C8051F单片机的无线收发系统设计.doc
链接地址:https://www.weizhuannet.com/p-9837776.html
微传网是一个办公文档、学习资料下载的在线文档分享平台!

微传网博客

网站资源均来自网络,如有侵权,请联系客服删除!

 网站客服QQ:80879498  会员QQ群:727456886

copyright@ 2018-2028 微传网络工作室版权所有

     经营许可证编号:冀ICP备18006529号-1 ,公安局备案号:13028102000124

收起
展开