基于SPI總線的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5 電源電路設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)使用兩個(gè)電源，單片機(jī)STC89C52RC使用5 V電源，NRF905采用3．3 V電源進(jìn)行供電，然后把STC89C52RC和NRF905共地，否則會(huì)出現(xiàn)無法傳輸數(shù)據(jù)。其中轉(zhuǎn)換芯片分別使用AMSlll7-5．0轉(zhuǎn)5 V芯片和AMSl117-3．3轉(zhuǎn)3．3 V芯片電路圖，如圖3所示。電源電路使用220 V的交流電適配器輸出的9 V直流，經(jīng)C1濾波進(jìn)入AMSlll7-5．0，然后在輸出端接一個(gè)100μF的電容進(jìn)行濾波去耦，從而得到5 V直流電壓供單片機(jī)使用；然后5 V電壓接入下一級(jí)AMSlll7-3．3電源轉(zhuǎn)換芯片，輸出3．3 V供NRF905使用。

6 軟件設(shè)計(jì)的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)
對(duì)于發(fā)送端，首先進(jìn)行I／O口和SPI接口初始化，然后對(duì)nRF905的寄存器進(jìn)行配置并且初始化各個(gè)接口，經(jīng)過初始化，處理完采集好的數(shù)據(jù)，設(shè)置nRF905為發(fā)送模式，調(diào)用發(fā)送代碼，延時(shí)一段時(shí)間，等待數(shù)據(jù)發(fā)送完畢；同理在接收端也執(zhí)行相同的初始化，不同的只是初始化完畢后，把nRF905模塊設(shè)置成接收模式，然后調(diào)用接收程序。最后通過串口在上位機(jī)進(jìn)行顯示。

7 實(shí)驗(yàn)分析
文中對(duì)其軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和調(diào)試，構(gòu)建了基于SPI無線通信系統(tǒng)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)證明，通過該系統(tǒng)無線測(cè)試板殼應(yīng)力，在nRF905發(fā)射模塊端，敲打板殼使之發(fā)生形變，再用應(yīng)變儀傳感器測(cè)得其形變的電壓值，在數(shù)據(jù)發(fā)射之前對(duì)此模擬信號(hào)進(jìn)行AD采集，并通過無線發(fā)射模塊把采集到的數(shù)據(jù)發(fā)射出去；同時(shí)先在離發(fā)射模塊相距50 m的位置放置一個(gè)接收模塊，接收發(fā)射數(shù)據(jù)并顯示。然后間距每進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)后增加50 m。以此判斷它們?cè)诒ＷC信號(hào)傳輸穩(wěn)定情況下的最遠(yuǎn)傳輸距離。測(cè)得最佳結(jié)果在相距350 m以內(nèi)的樓宇之間，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。超過350 m時(shí)，數(shù)據(jù)顯示出現(xiàn)時(shí)顯時(shí)無的現(xiàn)象。表1是在300 m左右實(shí)際測(cè)得的幾組應(yīng)變值。

8 結(jié)束語(yǔ)
文中介紹了用SPI總線接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方法，采用nRF905射頻收發(fā)芯片和STC89C52RC單片機(jī)設(shè)計(jì)了無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，完成硬件電路和系統(tǒng)軟件調(diào)試后，進(jìn)行了無線數(shù)據(jù)收發(fā)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程是通過應(yīng)變儀傳感器測(cè)板殼形變得到的模擬信號(hào)，經(jīng)AD采集后產(chǎn)生要發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后對(duì)其進(jìn)行發(fā)射、接收和顯示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相距350 m的樓宇之間通信，該無線傳輸系統(tǒng)工作穩(wěn)定，接收和發(fā)射的數(shù)據(jù)完全相同，這表明該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效傳輸，具有高速、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。