基于nRF24E1的嵌入式2.4GHz無線接入系統(tǒng)

在短距離的通信中，無線技術(shù)被普遍看好，其中射頻技術(shù)因為功耗低和無方向性等優(yōu)點而受到青睞。 

通信頻率為2.4 GHz的頻段是全球開放的ISM(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué))頻段，使用者無需申請許可證，給開發(fā)者和用戶帶來了很大方便；同時，可以有效地避免低頻段信號、各類電火花及家用電器的干擾。因為這一頻段具有這些優(yōu)點，其他的一些應(yīng)用，如藍(lán)牙、WLAN，也是在這一頻段；但藍(lán)牙和WLAN對于工業(yè)控制、醫(yī)療傳感器、住宅和樓宇自動化裝置等設(shè)備來說，過于復(fù)雜，其成本也過高，很難滿足快速開發(fā)和低成本的要求。因此，目前迫切需要一種低成本、低功耗、能夠快速開發(fā)應(yīng)用的方案，來實現(xiàn)設(shè)備的無線連接。

另一方面，經(jīng)過多年的發(fā)展，TCP/IP協(xié)議已經(jīng)成為目前被廣泛應(yīng)用于Internet的通信協(xié)議。在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)TCP／IP協(xié)議棧，利用Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送，可以實現(xiàn)對遠(yuǎn)端設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)視和控制。

在嵌入式TCP/IP平臺下利用工作頻率為2.4 GHz的無線收發(fā)模塊nRF24E1，進(jìn)行短距離的點對多點的無線通信；用無線技術(shù)解決最后10 m的通信問題，可實現(xiàn)一種

2 nRF24E1及其通信協(xié)議

2.1 nRF24E1模塊的基本特性

nRF24E1是北歐集成電路公司(Nordic)推出的一款帶8051內(nèi)核的無線收發(fā)模塊，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。該模塊的無線收發(fā)器工作于2.4 GHz的ISM頻段，有多達(dá)125個的頻點，可通過改頻和跳頻來避免干擾。nRF24E1的集成度非常高，內(nèi)部集成了增強型8051內(nèi)核,2.4 GHz無線收發(fā)器,100 ksps的9路10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，UART接口，SPI接口，PWM輸出，內(nèi)置RC振蕩器、看門狗和喚醒定時器以及專門的穩(wěn)壓電路。所有高頻元件包括電感、振蕩器等，全部集成在芯片內(nèi)部，因此芯片的性能穩(wěn)定，受外界環(huán)境的影響很小。

nRF24E1采用36腳QFN(6 mm