基于Si4432A的無線射頻收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計
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然后，打開“有效包中斷”和“同步字檢測中斷”，將其他中斷都禁止。引腳nlRQ用來檢測是否有有效包被檢測到，若引腳nIRQ變?yōu)榈碗娖剑瑒t表示有有效的數(shù)據(jù)包被檢測到。本系統(tǒng)用0x2DD4作為同步模式的標(biāo)志碼，接收模塊通過檢測這個同步字來同步接收數(shù)據(jù)。
最后，使能接收功能，數(shù)據(jù)開始接收。等待nIRQ引腳因中斷產(chǎn)生而使電平拉低，讀取中斷標(biāo)志位復(fù)位nlRQ引腳，使nIRQ恢復(fù)至初始的高電平狀態(tài)以準(zhǔn)備下一次中斷觸發(fā)的檢測。通過SPI讀取RX FIFO中的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)送至液晶OCM12864-9顯示，之后進(jìn)入下一次數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。
3 PCB設(shè)計的注意事項
PCB設(shè)計對整個系統(tǒng)的性能影響很大。以下是設(shè)計Si4432的PCB時需要注意的地方：
①為了消除走線問的感性效應(yīng)，應(yīng)在PCB上空余的地方盡量多布置一些過孔。為了達(dá)到較好的射頻通信效果，應(yīng)對整個PCB都覆地銅。當(dāng)提供了一個較好的RF地之后，TX／RX區(qū)域的對地敷銅區(qū)有助于減少甚至避免輻射干擾。
②電源接入端要添加去耦電容，且盡量靠近Si4432芯片。濾波電容也應(yīng)該盡量靠近相應(yīng)引腳，這樣可以得到更好的濾波性能。
③Si4432的外圍元件很少，應(yīng)盡量使用體積小的0402封裝貼片器件。其中，電感屬于關(guān)鍵器件，需選用高精度電感。
④Si4432的扼流電感L1應(yīng)盡量靠近Tx引腳；并聯(lián)在RXn和RXp上的電感L2在PCB平面上應(yīng)與L1垂直布局，Tx通道上的電感L1、L3、L4、L5的方向需保證互相垂直以減少耦合；Tx通道和RXn／p通道之間未布線的區(qū)域應(yīng)以接地的覆銅隔離開來，Tx通道匹配電路的布線區(qū)應(yīng)盡可能不要占用太大的板上區(qū)域。
⑤晶振的選擇參照以下參數(shù)：等效串聯(lián)電阻是60 Ω，負(fù)載電容是12 pF，頻率準(zhǔn)確度是±20×10-6。讓晶振與芯片的晶振接入引腳盡量靠近，并用地線把時鐘區(qū)隔離起來。
⑥設(shè)計PCB時，QFN封裝的Si4432芯片底部接地。在Si4432芯片底部打9個12 mil(1000 mil=25.4 mm)大小的接地過孔，以確保良好的接地和散熱能力，增強通信可靠性。
⑦板上的走線盡可能不要經(jīng)過Tx／RXn／p區(qū)域，以防止匹配網(wǎng)絡(luò)的耦合效應(yīng)。
4系統(tǒng)測試與分析
為驗證本無線射頻收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計的可靠性，進(jìn)行了7組“發(fā)射模塊―接收模塊”通信實驗。在空曠地通信距離約為1 500 m時7組“發(fā)射模塊―接收模塊”分別工作在430.50 MHz、431.50 MHz、432.50 MHz等7個中心頻率上，帶寬均取112.8 kHz，頻率偏移取±25 kHz，發(fā)送4 000個數(shù)據(jù)包，實驗結(jié)果如表1所列。
從表1中可以看出，在傳輸速率較低時，誤碼率為0；在傳輸速率為100 kbps(或以上)時，有一定的誤碼，但誤碼率低于0.075％。因此，該無線射頻收發(fā)系統(tǒng)具有傳輸距離遠(yuǎn)、穿墻能力強、通信誤碼率低的特點。
結(jié) 語
本系統(tǒng)完全可以擴充為一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，形成一個無線網(wǎng)絡(luò)，以應(yīng)用到現(xiàn)場控制或測控系統(tǒng)中。本文所設(shè)計的無線射頻收發(fā)系統(tǒng)工作可靠、穩(wěn)定，具有很好的通用性，稍作改動就可以應(yīng)用到小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、生物信號采集、無線遙控等其他一些短距離無線通信領(lǐng)域，具有較高的市場應(yīng)用價值，為無線數(shù)據(jù)傳輸提供了一個很好的解決方案。
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