短距离ISM频段无线数据传输的应用设计 |
2008-5-4 9:11:00 郑辉 谢海棠 供稿  收藏 |
| 摘 要： 给出ATA5428在ISM频段短距离双向无线数据通信中的应用。 关键词： ATA5428；ISM；433MHz短距离双向无线通信 引 言 系统电路设计  图1 ATA5428应用电路 图1中L4与C1的作用是补偿输入阻抗成为50Ω，同样L2与C8的作用是用于补偿使输出阻抗为50Ω，同时L2还起到高频扼流的作用。C9，L1，C10组成一个三阶低通滤波电路，3dBm的截止频率约为500MHz左右，低通滤波电路一方面可以抑制发射的高次谐波，另一方面可以衰减输入噪音。必须注意，为了降低输入输出网络的互相影响，在ATA5428 的内部增加了一个天线开关，在发射状态时开关闭合，输入网络前的20mm×0.4mm传输线由于长度远远小于1/4波长，所以等效与一个电容接地，而在接收时，等效一个电感，这部分的设计必须注意的是分布参数影响。另外高频部分的走线尽量的短粗，元器件参数要根据线路板的实际情况作出适当的调节，以抵消分布参数的影响。 ATA5428的灵敏度已经相当理想，当有些特殊场合需较远的通信距离的应用时，如双向汽车遥控器等，可以在ATA5428的RF输入端加一级低噪声放大器LNA（见图2），以进一步提高ATA5428的接收灵敏度。放大电路的输入和输出都采用了LC匹配网络。放大器的实际增益高达近20dB,可以提高4dB到6dB的灵敏度，相当于增加30%～80%的距离。  图2 LNA应用电路 软件设计  图3 ATA5428接收示意图 ATA5428有2种接收工作模式，普通模式和透明模式。我们这个应用采用的是普通模式。在普通模式下，接收的过程是当检测到前导码和同步头后，激活收发数据缓冲控制逻辑，并且把数据写入收发数据缓冲区，如图3所示。这里需注意的是ATA5428只有16字节的缓冲区。如果数据队列长度超过16个字节，那么会发生缓冲溢出，所以数据的及时读入非常重要，这样可以避免数据的溢出。ATA5428有一个显示接收数据的计数器，当计数器的值到达了某一个值后，可以通过中断的方式与MCU进行通信。 ATA5428在工作之前需要对其初始化，下面仅给出在普通接收模式下的初始化函数与发送的初始化函数。 void receive_init（） ｛ __disable_interrupt（）; //disable all interrupts SETBIT（PORTD,CS_5428）; //CS___/———— spi（write_ctr_reg|5）; //0xa5——->ctr6 spi（write_ctr_reg|4）; //0x50——->ctr5 spi（0x90）; //6 bits check, lim_min: 16,4b spi（write_ctr_reg|3）; //0x80——->ctr4 spi（0x00）; //FREQ = （frf/fxto-32.5）＊16384-20.5,3928 spi（write_ctr_reg|2）; //0x7b——->ctr3 spi（0x7b）; //vsout on, clock out on spi（write_ctr_reg|1）; //0xb0——->ctr2 spi（0xb1）; //manchester modulator on spi（write_ctr_reg|0）; //0x42——->ctr1 spi（0x26）; //tx mode.send 1data every time CLRBIT（PORTD,CS_5428）;//close 5428 spi interface SETBIT（PORTD,CS_5428）; spi（cancel_IRQ）; CLRBIT（PORTD,CS_5428）;//close 5428 发送的过程首先是初始化，然后从SPI口送出2-3字节的01010…前导码，由于设置的是Manchester，发送几个0XFF即可，后面的格式可以参照图3的数据的传输格式。 void transfer_data（） ｛ SETBIT（PORTD,CS_5428）;//CS_5428 ___/———— spi（write_TRX_buffer）;//write writing buffer command spi（0xFF）;//send 0xFF ,for bit check spi（0xFF）;//send 0xFF ,for bit check spi（0x55）; //for SYNCWORD spi（‘T‘）;//send ‘T‘ . . ID FIELD和DATA FIELD CRC16 . . CLRBIT（PORTD,CS_5428）;//CS_5428 ——- -\____ SETBIT（PORTD,CS_5428）;//CS_5428 ___/———— spi（write_ctr_reg|0）;//0x00 -> ctr1 spi（0x00）;//go to IDLE mode CLRBIT（PORTD,CS_5428）;//CS_5428 ——- -\____ ｝ ATA5428收到数据后，主动发出中断请求，MCU响应中断，并且调用接收函数，接收过程首先是判断同步码是否正确，然后将数据域和CRC效验接收下来，若效验通过则输出到UART口。 结 语 参考文献： |
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