单片机无线串行接口电路设计

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1、单片机无线串行接口电路设计

2、第1

3、包含有：由基准振荡器、相位检波器、分频器、带通滤波器、压控振荡器构成的合成器，发射偏置控制，RF功率放大器，天线调谐控制和变容二极管等电路，是一个真正的"数据输入－无线输出"的单片无线发射器件。UHF合成器产生载频和正交信号输出。输入相位信号（I）用来驱动RF功率放大器。天线调谐正交信号（Q）用来比较天线信号相位。天线调谐控制部分检测天线通道中发射信号的相位和控制变容二极管的电容，以调谐天线，实现天线自动调谐。功率放大器输出受发射偏置控制单元控制。ASK/OOK调制，提供低功耗模式，数据传输速率为20kb/s。　　使用中应注意的问题是：（1）REFOSC

4、（引脚4）是基准振荡端，连接晶振到地，或采用AC耦合方式输入峰-峰值为0.5V的时钟脉冲。发射频率是基准振荡器频率的32倍：基准振荡频率×32=发射频率。如果使用外接时钟信号，须采用AC耦合方式，输入信号幅度峰-峰值为200~500mV。（2）MICRF102使用差分输出去驱动天线负载。功率放大器输出级包含有一个变容二极管，它自动与天线的电感调谐，以保证谐振在发射频率上。典型的PCB导线天线的电感与回路的尺寸、天线导线的宽度、PCB铜泊的厚度和接地板的位置有关。设计时一般选择变容二极管的电容值为6.5pF。天线电感L由公式L=1/(4π2f2C)计算。（

5、3）功率放大器的输出功率与PC端（引脚1）上的电压有关。正常工作时，该引脚端上的电压被设置在0.2~0.4V之间。PC端上的电压上升，输出功率加大；但是，如果PC端上的电压超过0.4V，功率放大器被限流，输出功率不再增加。减少PC端的电压可降低电源功率消耗，同时也会减少RF输出功率。（4）STBY端（引脚5）是待机模式控制。接VDD为发射方式，接VSS为待机模式。（5）MICRF102芯片对电源纹波敏感，正确地电源旁路是必需的，一般使用4.7μF、0.1μF、100pF3个电容并联在VDD和VSS之间。2.2无线接收电路　　无线接收电路如图2所示，电路以

6、MICRF007为核心。MICRF007是Micrel公司推出的单片UHFASK/OOK(导通-关断键控)超外差无线电接收芯片。MICRF007采用SOP(M)-8封装，芯片内电路可分为UHF下变换器、OOK解调器和基准控制三部分。UHF下变换器包含RF放大器、混频器、中频放大器、带通滤波器、峰值检波器、合成器、AGC控制电路；OOK解调器包含低通滤波器、比较器；基准控制电路包含基准振荡器和控制逻辑电路。仅需外接2个电容器CAGC和CTH，1个晶振以及电源去耦电容即可构成1个UHFASK接收器，所有的RF和IF调谐都在芯片内自动完成，是一个真正"无线输入

7、－数据输出"的单片器件。　　MICRF007是标准的窄RF带宽的超外差接收器，窄带宽接收器对RF干扰信号不敏感。RF中心频率由完全集成的PLL/VCO频率合成器控制，与基准振荡器外接晶振有关。中频带通滤波器的带宽为430kHz，基带解调器的低通滤波器带宽为2.1kHz。接收数字ASK信号，接收器数据传输率为2Kb/s。　　使用中应注意的是：（1）MICRF007是一个窄带宽接收器，要求发射电路必须使用SAICRF007芯片对电源纹波敏感，正确地电源旁路是必需的。一般使用4.7μF、0.1μF、100pF3个电容并联在VDD和VSS之间。2.3单片机串行接

8、口电路　　无线收发电路可以直接与常用的单片机如8051、68HC05、PIC16C5X等连接，实现单片机与单片机之间的串行数据无线传输，连接电路如图3所示。结束语　　实验表明：所设计的单片机串行接口无线收发电路结构简单、工作可靠，可方便地在单片机与单片机之间，构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道。　　使用中应注意的问题是：①在发射模式下，通信速率最高为2Kb/s；发送数据之前须将电路置于发射模式(MICRF102的第5脚STBY=1)；接收模式转换为发射模式的转换时间至少5ms；可以发送任意长度的数据；发送结束后应将电路置于接收模式(MICR

9、F007的第6脚SHUT=0)；发射模式转换为接收模式的转换时间至少5ms。②在