基于nRF905的無(wú)線(xiàn)加速度測量系統設計
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C8051F31O作為SPI主機，nRF905作為從機。主機在P1．0引腳提供主機模擬SPI時(shí)鐘，P1．1引腳作為主機模擬MISO線(xiàn)，P1．2引腳作為主機模擬MOSI線(xiàn)，P1．3引腳作為從機SPI片選線(xiàn)。主機通過(guò)此模擬SPI串行口在配置模式下對從機相關(guān)寄存器進(jìn)行配置；在RF發(fā)射和接受模式下進(jìn)行發(fā)射數據的傳送和接收數據的讀取。nRF905的工作狀態(tài)接口由CD，AM和DR組成；工作模式控制引腳由PWR，TRX和TX組成，C8051F310通過(guò)P1．4，P1．5和P1．6來(lái)設置nRF905的工作模式，具體模式設置如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/194731.htm
進(jìn)入ShockBurst RX模式650μs后，nRF905不斷檢測，等待接收數據。當檢測到同一頻段的載波時(shí)，載波檢測引腳CD被置高，當接收到一個(gè)相匹配的地址，地址檢測引腳AM被置高，當一個(gè)正確的數據包接收完畢，nRF905自動(dòng)移去字頭、地址和CRC校驗位，然后將DR引腳置高，通知MCU讀取數據，數據讀取完畢DR引腳置低。
當有數據要發(fā)送時(shí)，MCU按時(shí)序將接收機的地址和要發(fā)送的數據傳送給nRF905，SPI接口速率在通信協(xié)議和器件配置時(shí)確定。進(jìn)入Shock Burst TX模式650us后，射頻寄存器自動(dòng)開(kāi)啟，進(jìn)行數據打包(加字頭和CRC校驗碼)，發(fā)射數據包。當數據發(fā)射完成，DR引腳置高通知MCU數據已成功發(fā)送。
3 軟件設計
軟件采用結構化程序設計方法，由主程序和各任務(wù)子程序組成。系統上電后，C8051F310完成對自身、LIS331DL傳感器和射頻收發(fā)器nRF905的初始化設，根據鍵值電平高低來(lái)決定是否進(jìn)入工作狀態(tài)。
在從機進(jìn)入工作狀態(tài)后，C8051F310通過(guò)SPI同步串行口讀取LIS331DL傳感器X，Y和Z軸寄存器的值，根據三個(gè)數值求出加速度值，然后將該數值連同主機地址一起通過(guò)模擬SPI口傳給nRF905，由其自動(dòng)完成數據的發(fā)送；主機進(jìn)入工作狀態(tài)后不斷檢測有效載波，當攜帶有效數據的載波出現后，nRF905自動(dòng)完成去除數據包中的地址、CRC校驗位和加速度數據的提取操作，此操作完成后通知C8051F310讀取數據直至數據讀取完畢，C8051F310將數據先在LCD1602液晶顯示器中進(jìn)行顯示，然后通過(guò)RS232將數據保存到PC機，系統程序流程如圖5所示。
4 系統調試
在旋轉試驗臺上進(jìn)行系統的測試。試驗方案為：從機固定在距旋轉臺中心一定距離處，通過(guò)調整轉臺的轉速來(lái)獲得不同的法向加速度，從機對法向加速度進(jìn)行測量，測量結果以射頻方式傳給主機進(jìn)行顯示和保存。該系統在試驗中運行可靠，測量結果準確性高，由于采用數字式射頻傳輸方式使數據傳輸誤碼率極低。原理樣機如圖6所示。
5 結論
采用無(wú)線(xiàn)數字傳輸方式避免了傳輸導線(xiàn)的內阻和雜散分布電容、環(huán)境溫度、電磁干擾等影響，尤其適合于復雜環(huán)境下運動(dòng)物體加速度的測量，這一特點(diǎn)是有線(xiàn)傳輸方式所無(wú)法比擬的。
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