基于電感傳感器的微位移測量系統(tǒng)設(shè)計

1、基于電感傳感器的微位移測量系統(tǒng)設(shè)計緒論2第一章基于電感傳感器的微位移測量系統(tǒng)概述2第二章設(shè)計思路3第三章使用模塊及相應(yīng)硬件概述43.1 電感傳感器43.2 正弦激勵電路63.3相敏檢波電路設(shè)計73.4 程控放大電路83.5 A/D轉(zhuǎn)換電路模塊93.6 單片機模塊153.7 LCD顯示模塊183.8 無線傳輸模塊20第四章心得體會31參考文獻32緒論隨著現(xiàn)代制造業(yè)的規(guī)模逐漸擴大，自動化程度愈來愈高。要保證產(chǎn)品質(zhì)量，對產(chǎn)品的檢測和質(zhì)量管理都提出了更高的要求。我們?yōu)榇艘O(shè)計一種精度的檢測位移的儀器。電感測微儀是一種分辨率極高、工作可靠、使用壽命很長的測量儀,應(yīng)用于微位移測量已有比較長的歷史.國外生產(chǎn)

2、的電感測微儀產(chǎn)品比較成熟,精度高、性能穩(wěn)定,但價格昂貴.國內(nèi)生產(chǎn)的電感測微儀存在漂移大、工作可靠性不高、高精度量程范圍小等問題,一直與國外的傳感器水平保持一定的差距.在超精密加工技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,這種測量精度越來越顯得不適應(yīng)加工技術(shù)發(fā)展的需求.該文針對這些問題,對電感傳感器測量電路進行了一定的設(shè)計和改進.對電感測微儀的正弦波生成電路、交流放大電路、帶通濾波電路、相敏檢波電路等進行分析及相應(yīng)設(shè)計。第一章 基于電感傳感器的微位移測量系統(tǒng)概述電感微位移傳感器是一種建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上，利用線圈的自感或互感系數(shù)的改變來實現(xiàn)非電量(主要是位移)測量的低本、高精度測量儀，因為其分辨力高、使用壽命長、工作

3、性能穩(wěn)定，應(yīng)用于微位移測量己經(jīng)有很長的歷史，進行高精度微位移測量時選用電感位移傳感器已經(jīng)成為一種共識。此設(shè)計采用差動變壓器的激勵電源電路和相敏檢波電路等，以達到測量微小位移的目的。設(shè)計要求：測量范圍0.10.5mm；綜合測量誤差小于1%；測量結(jié)果LCD實時顯示；配備無線數(shù)傳功能；第二章 設(shè)計思路該系統(tǒng)主要包括電感式傳感器、正弦波振蕩器、放大器、相敏檢波器、A/D轉(zhuǎn)換、LCD顯示及單片機系統(tǒng)。正弦波振蕩器為電感式傳感器和相敏檢波器提供了頻率和幅值穩(wěn)定的激勵電壓，正弦波振蕩器輸出的信號加到測量頭中由線圈和電位器組成 的電感橋路上。工件的微小位移經(jīng)電感式傳感器的測頭帶動兩線圈內(nèi)銜鐵移動，使兩線圈內(nèi)的

4、電感量發(fā)生相對的變化。當銜鐵處于兩線圈的中間位置時，兩線圈的電感量相等，電橋平衡。當測頭帶動銜鐵上下移動時，若上線圈的電感量增加，下線圈的電感量則減少；若上線圈的電感量減少，下線圈的電感量則增加。交流阻抗相應(yīng)地變化，電橋失去平衡從而輸出了一個幅值與位移成正 比，頻率與振蕩器頻率相同，相位與位移方向相對應(yīng)的調(diào)制信號。此信號由相 敏檢波器鑒出極性，得到一個與銜鐵位移相對應(yīng)的直流電壓信號，經(jīng)放大和 A/D 轉(zhuǎn)換后輸入到單片機，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理進行顯示。第三章 使用模塊及相應(yīng)硬件概述3.1 電感傳感器傳感器是獲取被測量信息的元件，其質(zhì)量和性能的好壞直接影響到測量結(jié)果的可靠性和準確度，衡量其質(zhì)量的特性有許多

5、，主要包括靜態(tài)和動態(tài)兩個方面。當被測量不隨時間變化或變化很慢時，可以認為輸入量和輸出量都和時間無關(guān)。表示它們之間關(guān)系的是一個不含時間變量的代數(shù)方程，在這種關(guān)系的基礎(chǔ)上確定的性能參數(shù)為靜態(tài)特性；當被測量隨時間變化很快時，就必須考慮輸人量和輸出量之間的動態(tài)關(guān)系。這時，表示它們之間關(guān)系的是一個含有時間變量的微分方程，與被測量相對應(yīng)的輸出響應(yīng)特性稱為動態(tài)特性。電感式位移傳感器是把被測移量轉(zhuǎn)換為線圈的自感或互感的變化，從而實現(xiàn)位移的測量的一類傳感器。它具有靈敏度高、分辨力大，能測出0.1um甚至更小的線性位移變化和0.1度的角位移,輸出信號比較大,電壓靈敏度一般每毫米可達幾百毫伏,因此有利于信號的傳輸.

6、測量范圍為25um-50mm,測量精度與電容式位移傳達室感器差不多,但是它的頻率響應(yīng)較低,不宜于高頻動態(tài)測量。電感式傳感器有非常廣泛的用途。例如：可測量彎曲和偏移；可測量振蕩的振幅高度；可控制尺寸的穩(wěn)定性；可控制定位；可控制對中心率或偏心率。將被測量的非電量轉(zhuǎn)換為互感變化量的傳感器稱為互感式傳感器。這種互感式傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的，并且次級繞組都用差動形式連接，故有被稱為差動變壓器式傳感器，簡稱差動變壓器，在這種傳感器中，一般將被測量的變化轉(zhuǎn)換為變壓器的互感變化，變壓器初級線圈輸入交流電壓，次級線圈則互感應(yīng)出電動勢。差動變壓器結(jié)構(gòu)有變隙式、變面積式和螺線管式。電感傳感器具有以下優(yōu)點

7、：結(jié)構(gòu)簡單可靠、輸出功率大，抗干擾能力強，對工作環(huán)境要求不高，分辨力較高（如在測量長度是一般可達0.1m），示值誤差一般為示值范圍的0.1%-0.5%，未定性好。但它的缺點是頻率響應(yīng)低，不宜用于快速動態(tài)測量。一般來說，電感傳感器的分辨力和示值誤差與示值范圍有關(guān)。示值范圍大時，分辨力和示值精度將相應(yīng)的降低。電渦流式傳感器是利用電渦流效應(yīng)將位移等非電被測參量轉(zhuǎn)換為線圈的電感或阻抗變化的變磁阻式傳感器。這種傳感器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、測量線性范圍大、抗干擾能力強、體積小等。電渦流傳感器的敏感元件是線圈，當給線圈通以交變電流并使它接近金屬導(dǎo)體時，線圈產(chǎn)生的磁場就會被導(dǎo)體電渦流產(chǎn)生的磁

8、場部分抵消，使線圈的電感量、阻抗和品質(zhì)因數(shù)發(fā)生變化。這種變化與導(dǎo)體的幾何尺寸、導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率有關(guān)，也與線圈的幾何參量、電流的頻率和線圈到被測導(dǎo)體間的距離有關(guān)。如果使上述參量中的某一個變動，其余皆不變，就可制成各種用途的傳感器，能對表面為金屬導(dǎo)體的物體進行多種物理量的非接觸測量。電渦流式傳感器能實現(xiàn)非接觸式測量，而且是根據(jù)與被測導(dǎo)體的耦合程度來測量，因此可以通過靈活設(shè)計傳感器的構(gòu)形和巧妙安排它與被測導(dǎo)體的布局來達到各種應(yīng)用的目的。電渦流測溫是非接觸式測量，適用于測低溫到常溫的范圍，且有不受金屬表面污物影響和測量快速等優(yōu)點。 3.2 正弦激勵電路傳感器要求激勵源必須非常的穩(wěn)定，不能隨負載和溫度的變

9、化。所以采用文氏橋振蕩電路作為差動變壓器的激勵電源。正弦波振蕩器由放大器和RC（電阻電容）或LC（電感電容）電路組成，這種振蕩器的振蕩頻率是可調(diào)的。正弦波振蕩器也可以用晶體構(gòu)成，但晶體振蕩器的振蕩頻率是固定的。像張弛振蕩器可以用來產(chǎn)生三角波、鋸齒波、方波、脈沖波或指數(shù)形波形。3.3相敏檢波電路設(shè)計 相敏檢波電路是具有鑒別調(diào)制信號相位和選頻能力的檢波電路。一是解調(diào)的主要過程是對調(diào)幅信號進行半波或全波整流，無法從檢波器的輸出鑒別調(diào)制信號的相位。第二，包絡(luò)檢波電路本身不具有區(qū)分不同載波頻率的信號的能力。對于不同載波頻率的信號它都以同樣方式對它們整流，以恢復(fù)調(diào)制信號，這就是說它不具有鑒別信號的能力。為

10、了使檢波電路具有判別信號相位和頻率的能力，提高抗干擾能力，需采用相敏檢波電路。相敏檢波電路的選頻特性是指它對不同頻率的輸入信號有不同的傳遞特性。以參考信號為基波，所有偶次諧波在載波信號的一個周期內(nèi)平均輸出為零，即它有抑制偶次諧波的功能。對于n=1,3,5等各奇次諧波，輸出信號的幅值相應(yīng)衰減為基波的1/ n，即信號的傳遞系數(shù)隨諧波次數(shù)增高而衰減，對高次諧波有一定抑制作用。需要說明的是，經(jīng)相敏檢波和差動整流輸出的信號，仍然含有高頻分量，因而還需通過低通濾波器濾除高頻分量，這樣才能獲得與銜鐵一致的有用信號。無源低通濾波器的實現(xiàn)：一個可以作為低通濾波器的簡單電路包括與一個負載 串聯(lián)的電阻以及與負載并聯(lián)

11、的一個電容。電容有電抗作用阻止低頻信號通過，低頻信號經(jīng)過負載。在較高頻率電抗作用減弱，電容起到短路作用。這個區(qū)分頻率（也稱為轉(zhuǎn)換頻率或者截止頻率（Hz）由所選擇的電阻和電容所確定。并且電路中使用的傳感器為電感式渦流傳感器，該傳感器的原理是電渦流效應(yīng)。3.4 程控放大電路程控放大電路是采用反相放大電路的基本形式，反相放大電路的特點：運放兩個輸入端電壓相等并等于0，故沒有共模輸入信 號，這樣對運放的共模抑制比沒有特殊要求；電路在深度負反饋條件下，電路的輸 出電阻近似為0?？删幊虜?shù)字電位器CAT5111特性：100抽頭線性電位器；非易失性NVRAM滑動片存儲，帶緩沖的滑動片；低功耗CMOS技術(shù)；單電

12、源電壓：2.56.0V；遞增/遞減串行接口；電阻值：10k，50k和100k；有PDIP,SOIC,TSSOP和MSOP封裝。3.5 A/D轉(zhuǎn)換電路模塊A/D轉(zhuǎn)換器選擇的是ADC0804ADC0804的規(guī)格及引腳圖：8位COMS依次逼近型的A/D轉(zhuǎn)換器；三態(tài)鎖定輸出存取時間:135US分辨率：8位轉(zhuǎn)換時間：100US總誤差：正負1LSB工作溫度：ADC0804LCN-070度 模擬信號在時間和數(shù)值上都是連續(xù)的，而數(shù)字信號在時間和數(shù)值上都是離散的，所以進行模數(shù)轉(zhuǎn)換時只能在一些選定的瞬間對輸入的模擬信號進行采樣，使它變成時間上離散的采樣信號，然后將信號保持一定的時間，以便在此時間內(nèi)對其進行量化，使

13、采樣值變成數(shù)值上離散的量化值，再按一定的編碼形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。完成一次A/D轉(zhuǎn)換通常需要經(jīng)歷采樣、量化和編碼3個步驟。不同的量化和編碼過程對應(yīng)不同原理的A/D轉(zhuǎn)換器。（1）位中斷觸發(fā)信號：由觸發(fā)信號表明ADC0804轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束，它提示單片機隨時可以取轉(zhuǎn)換結(jié)果，是ADC0804的一個輸出信號。一般情況下，啟動A/D轉(zhuǎn)換前應(yīng)該復(fù)位這個信號，以等待新的轉(zhuǎn)換完成后ADC0804發(fā)出新的信號，這樣才可以讀到新的轉(zhuǎn)換結(jié)果。（2）啟動ADC0804的A/D轉(zhuǎn)換：ADC0804的A/D轉(zhuǎn)換器在滿足一定條件時開始一個轉(zhuǎn)換過程，這個條件是在實現(xiàn)片選等于零的前提下，引腳上出現(xiàn)一個上升沿。實現(xiàn)片選以后，使用一個寫信

14、號就可以啟動一個轉(zhuǎn)換過程，包括延遲時間和轉(zhuǎn)換時間。（3）讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果：在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，ADC0804的引腳將給出一個低脈沖，如果把這個引腳直接連接到單片機的外部中斷引腳P3或P4，這個低脈沖將引起單片機中斷，單片機可以在中斷處理程序中讀取ADC0804的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。各個引腳的大致功能如下：/CS：芯片片選信號，低電平有效，即/CS=0,該芯片才能正常工作，在外接多個ADC0804芯片時，該信號可以作為選擇地址使用，通過不同的地址信號使能不同的ADC0804芯片，從而可以實現(xiàn)多個ADC通道的分時復(fù)用。/WR:啟動ADC0804進行ADC采樣，該信號低電平有效，即/WR信號由高電平變成低電

15、平時，觸發(fā)一次ADC轉(zhuǎn)換。/RD:低電平有效，即/RD=0時，可以通過數(shù)據(jù)端口DB0DB7讀出本次的采樣結(jié)果。UIN（+）和UIN（-）：模擬電壓輸入端，模擬電壓輸入接UIN（+）端，UIN（-）端接地。雙邊輸入時UIN（+）、UIN（-）分別接模擬電壓信號的正端和負端。當輸入的模擬電壓信號存在“零點漂移電壓”時，可在UIN（-）接一等值的零點補償電壓，變換時將自動從UIN（+）中減去這一電壓。VREF/2：參考電壓接入引腳，該引腳可外接電壓也可懸空，若外界電壓，則ADC的參考電壓為該外界電壓的兩倍，如不外接，則Vref與Vcc共用電源電壓，此時ADC的參考電壓即為電源電壓Vcc的值。CLKR

16、和CLKIN：外接RC電路產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換器所需的時鐘信號，時鐘頻率CLK=1/1.1RC，一般要求頻率范圍100KHz1.28MHz。AGND和DGND：分別接模擬地和數(shù)字地。/INT:中斷請求信號輸出引腳，該引腳低電平有效，當一次A/D轉(zhuǎn)換完成后，將引起/INT=0，實際應(yīng)用時，該引腳應(yīng)與微處理器的外部中斷輸入引腳相連（如51單片機的INT0,INT1腳），當產(chǎn)生/INT信號有效時，還需等待/RD=0才能正確讀出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，若ADC0804單獨使用，則可以將/INT引腳懸空。DB0DB7：輸出A/D轉(zhuǎn)換后的8位二進制結(jié)果。程序如下：#include#include #define ucha

17、r unsigned char#define uint unsigned int#define ad0_7 P0 /AD數(shù)據(jù)口sbit cs=P10; /芯片選擇信號,控制芯片的啟動和結(jié)果讀取,低電平有效sbit rd=P11; /讀數(shù)據(jù)控制,低電平有效sbit wr=P12; /AD轉(zhuǎn)換起動控制,上升沿有效sbit intr=P13; /AD轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出低uchar led10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /5ms延時子程序/void delay(uint i) uint j; for(;i0;i-) for(j=0;

18、j410;j+);/啟動AD轉(zhuǎn)換子程序/void start_ad(void) cs=0; /允許進行A/D轉(zhuǎn)換 wr=0;_nop_();wr=1; /WR由低變高時,AD開始轉(zhuǎn)換 while(intr); /查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束產(chǎn)生INTR 信號(低電平有效) cs=1; /停止AD轉(zhuǎn)換/讀A/D數(shù)據(jù)子程序/read_ad() uint ad_data; ad0_7=0xff; cs=0; /允許讀 rd=0; /讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)結(jié)果 _nop_(); ad_data=ad0_7; /把數(shù)據(jù)存到ad_data中 rd=1;cs=1; /停止A/D讀取 return(ad_data);/數(shù)據(jù)處理

19、與顯示子程序/說明:當輸入電壓為5V時,A/D輸出為FFH,即輸入電壓=AD數(shù)據(jù)*(5/255)=AD數(shù)據(jù)/(255/5)=AD數(shù)據(jù)/51/ 用四位數(shù)碼管進行顯示,數(shù)碼管的AH接于P3口,公共端從最低位是P2.0,最高位是P2.3void data_shout(uint ad_data) uint a=50,one,two,three,four;four=ad_data/51; /第四位數(shù)碼管(最高位)three=ad_data%51*10/51; /第三位數(shù)碼管two=ad_data%51*10%51*10/51; /第二位數(shù)碼管one=ad_data%51*10%51*10%51*10/5

20、1; /第一位數(shù)碼管(最低位)while(a-) P3=ledone;P2=0xfe;delay(1);P3=ledtwo;P2=0xfd;delay(1);P3=ledthree;P2=0xfb;delay(1);P3=ledfour-0x80; /顯示小數(shù)點P2=0xf7;delay(1);int main(void) while(1) start_ad(); /啟動ADdata_shout(read_ad(); /讀AD數(shù)據(jù)并顯示3.6 單片機模塊AT89S52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)

21、制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位 定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串

22、口、中斷繼續(xù)工 作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 AT89S52各引腳的功能如下： P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部

23、下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。

24、P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 單片機AT89S52引腳圖如下所示：3.7 LCD顯示模塊液晶顯示器（Liquid Crystal Display,LCD）是一種用液晶材料制成的顯示器件。液晶顯示器具有體積小、重量輕、功耗低（每平方厘米幾微瓦到幾十微瓦）、字跡清晰、壽命長、光照超強對比度越大等突出特點，以被廣泛地應(yīng)用于各種儀器儀表、低功耗系統(tǒng)、終端顯示等方面，尤其是在便攜式儀器設(shè)備中更顯示出其獨特的優(yōu)勢。顯示

25、模塊我們選擇的是LCM 1H12864M。主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性:電源：VDD3.3V+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負壓)；顯示內(nèi)容：128列64行顯示顏色：黃綠顯示角度：6：00鐘直視LCD類型：STN與MCU接口：8位或4位并行/3位串行配置LED背光LCD12864引腳定義如下： VSS - 模塊的電源地 VDD - 模塊的電源正端 V0 - LCD驅(qū)動電壓輸入端 RS(CS) 并行的指令/數(shù)據(jù)選擇信號；串行的片選信號 R/W(SID) 并行的讀寫選擇信號；串行的數(shù)據(jù)口 E(CLK) 并行的使能信號；串行的同步時鐘 DB0 DB7 數(shù)據(jù)0 數(shù)據(jù)7 DB1 H/L 數(shù)據(jù)1 DB2 H/L 數(shù)據(jù)

26、2 DB3 H/L 數(shù)據(jù)3 DB4 H/L 數(shù)據(jù)4 DB5 H/L 數(shù)據(jù)5 DB6 H/L 數(shù)據(jù)6 PSB H/L 并/串行接口選擇：H-并行；L-串行 NC 空腳 /RET H/L 復(fù)位低電平有效 BLA （LED+5V） 背光源正極 BLK （LED-OV） 背光源負極3.8 無線傳輸模塊無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)一般由無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸接收系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)成。其發(fā)射系統(tǒng)由可編程的集成芯片及外圍電路構(gòu)成;接收系統(tǒng)由檢波放大整形電路及無線數(shù)據(jù)傳輸接收芯片構(gòu)成;處理系統(tǒng)由單片微處理機芯片及外圍電路構(gòu)成。主要芯片均系無線數(shù)據(jù)傳輸專用集成芯片。由無線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射系統(tǒng)輸出的信號是經(jīng)

27、高頻調(diào)制后的二進制高頻編碼脈沖串,它由起始碼及信息碼構(gòu)成。這種發(fā)送方式具有下述優(yōu)點:無線數(shù)據(jù)傳輸脈沖寬度穩(wěn)定且不會由于數(shù)據(jù)的內(nèi)容而改變功率消耗;采用高頻調(diào)制的無線數(shù)據(jù)傳輸信號抗干擾能力強,使無線數(shù)據(jù)傳輸信號易于分離和區(qū)別;已調(diào)脈沖列可用一個窄帶接收器進行接收,可提高無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的抗干擾能力;在高頻下間隔進行開關(guān),可減小消耗功率。nRF905是工作于433/868/915MHz三個ISM(工業(yè)、科學和醫(yī)學)頻道的單片射頻收發(fā)器，它由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成，ShockBurstTM工作模式，自動處理字頭和CRC(循環(huán)冗余碼校驗)，使用SPI接口與微控制器通信

28、，配置非常方便。此外，其功耗非常低，以-10dBm的輸出功率發(fā)射時電流只有11mA，工作于接收模式時的電流為12.5mA，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機模式，易于實現(xiàn)節(jié)能。發(fā)送部分/*/寫發(fā)射數(shù)據(jù)命令:20H/讀發(fā)射數(shù)據(jù)命令:21H/寫發(fā)射地址命令:22H/讀發(fā)射地址命令:23H /讀接收數(shù)據(jù)命令:24H*/#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit TXEN = P27; /配置口定義567/sbit TRX_CE = P26;sbit PWR = P25;sbit MISO = P22; /SPI口定義0123/s

29、bit MOSI = P23;sbit SCK = P21;sbit CSN = P20;sbit DR = P24; /狀態(tài)輸出口4/sbit led=P10;/*/*RF寄存器配置*/*/ 0x00, /配置命令/ 0x6C, /CH_NO,配置頻段在433.2MHZ/ 0x0E, /輸出功率為10db,不重發(fā)，節(jié)電為正常模式/ 0x44, /地址寬度設(shè)置，為4字節(jié)/ 0x03,0x03, /接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長度為3字節(jié)/ 0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,/接收地址,16位CRC校驗，外部時鐘信號使能，16M晶振/UP_CLK輸出1MHZ頻率/ 0xDE, /CRC充許/*/*uc

30、har code RFConf11=0x00,0x6c,0x0e,0x44,0x03,0x03,0xe7,0xe7,0xe7,0xe7,0xde;*/uchar RFConf11=0x00, /配置命令/0x4c, /CH_NO,配置頻段在423MHZ0x0C, /輸出功率為10db,不重發(fā)，節(jié)電為正常模式0x44, /地址寬度設(shè)置，為4字節(jié)0x02,0x02, /接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長度為32字節(jié)0xCC,0xCC,0xCC,0xCC, /接收地址0x58, /CRC充許，8位CRC校驗，外部時鐘信號不使能，16M晶振;void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;

31、x-)for(y=110;y0;y-);void SpiWrite(uchar date) /用SPI口寫數(shù)據(jù)至NRF905內(nèi)/uchar i;for(i=0;i8;i+)delay(1);SCK=0;MOSI=(date&0x80);date=1 ;delay(1);SCK=1;delay(1);SCK=0;SCK=0;void TxPacket(void)/ TXEN=1;CSN=0;SpiWrite(0x22); /寫發(fā)送地址,后面跟4字節(jié)地址/SpiWrite(0xcc);SpiWrite(0xcc);SpiWrite(0xcc);SpiWrite(0xcc);CSN=1;delay(

32、1);CSN=0;SpiWrite(0x20); /寫發(fā)送數(shù)據(jù)命令,后面跟三字節(jié)數(shù)據(jù)/SpiWrite(0x01);SpiWrite(0x02);/ SpiWrite(0x04);CSN=1;delay(1);TRX_CE=1;TXEN=1; /CE,EN同時為1,為發(fā)送模式delay(1); /等帶發(fā)送完成/led=led;/ while(!DR); /在非屏蔽狀態(tài)下，只能發(fā)射一次TRX_CE=0;/led=led; /加上led后，對接收產(chǎn)生了一定的影響，/while(!DR); /有時多接收一次的數(shù)據(jù)void Ini_System(void) /初始化配置寄存器/uchar i;/ de

33、lay(1);CSN=1;SCK=0;DR=0;PWR=1; /進入掉電模式TRX_CE=0;TXEN=0;delay(1);CSN=0; /進入SIP模式for(i=0;i11;i+)SpiWrite(RFConfi); /設(shè)置配置寄存器CSN=1; /關(guān)閉SPI，進入發(fā)射狀態(tài)/ PWR=1;void main(void)led=1;Ini_System(); /設(shè)置配置，并進入發(fā)射模式/ PWR=1; /進入掉電模式while(1)TxPacket(); /發(fā)送數(shù)據(jù)led=led;DR=0;接收部分#include #define uint unsigned int#define ucha

34、r unsigned charbit lcdbit;sbit TXEN = P27; /配置口定義765/sbit TRX_CE = P26;sbit PWR = P25;sbit MISO = P22; /SPI口定義0123/sbit MOSI = P23;sbit SCK = P21;sbit CSN = P20;sbit DR = P24; /狀態(tài)輸出口4/sbit led=P10;/*/*RF寄存器配置*/*/ 0x00, /配置命令/ 0x6C, /CH_NO,配置頻段在433.2MHZ/ 0x0E, /輸出功率為10db,不重發(fā)，節(jié)電為正常模式/ 0x44, /地址寬度設(shè)置，為4

35、字節(jié)/ 0x03,0x03, /接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長度為3字節(jié)/ 0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,/接收地址,16位CRC校驗，外部時鐘信號使能，16M晶振/UP_CLK輸出1MHZ頻率/ 0xDE, /CRC充許/*/*uchar code RFConf11=0x00,0x6c,0x0e,0x44,0x03,0x03,0xe7,0xe7,0xe7,0xe7,0xde;*/uchar RFConf11= /配置命令/0x00,0x4c,0x0c,0x44,0x02,0x02,0xcc,0xcc,0xcc,0xcc,0x58 /CRC充許，8位CRC校驗，外部時鐘信號不使能，16M晶振;u

36、char TxRxBuffer2;uchar date;void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);void SpiWrite(unsigned char date) /用SPI口寫數(shù)據(jù)至NRF905內(nèi)/uchar i;for(i=0;i8;i+)delay(1);SCK=0;MOSI=(date&0x80);date=1 ;delay(1);SCK=1;delay(1);SCK=0;SCK=0;unsigned char SpiRead(void) /from 905 read data/uchar i;for(i=0;i8;i+)date=1 ;SCK=0;delay(1);date|=MISO;SCK=1 ;delay(1);SCK=0;return(date);void RxPacket(void) /接收數(shù)據(jù)包/uchar i;/while(DR)for (i = 0 ;i 2 ;i+)/led=led;TxRxBufferi = SpiRead();/i+;void Wait_Rec_Packet(void) /等待接收數(shù)據(jù)包/ uchar temp;/ PWR=1;TXEN=0; /接收模式TRX_CE=1;delay(2);while(!DR) de