2.4GHz无线一对多收发控制系统

送端与SN8F接收端来实现控制芯片之间进行2. 4 GHz无线通信，并能够一 G对多G的短距离无线通信。用户可简单方便 地对周围环境中多个电路系统的进行监视与控制。系统传输距离可达20米以上，功耗低，抗干扰强，应用范围广，成本低等有

G ,具有较强的实用性和推广价值。关键词：射频技术；无线通信；A7105； STM8S； SN8F中图分类号：TN92 文献标志码：AControl System with 2. 4GHz Wireless Transceiver and One-to-More FunctionLIANG Xin(Department of Electrical Engineering, Nanjing Institute of Mechatronic Technology, Nanjing 210016)Abstract: A control system with 2. 4 GHz wireless transceiver and one-to-more function is designed. This system is based on RF technology, and the A7105 wireless transmission module is adopted to carry out 2. 4GHz wireless communication between the sending end of STM8S control block, and the SN8F receiving end control chip is used to realize a pair of one point to multi­

point function. The user can easily realize the monitoring and control of multiple circuit systems in the surrounding environ­

ment. The transmission distance of this system can be up to 20 meters, it has low power consumption, strong anti-interfer­ence, and strong practical value.Key words : RF technology % Wireless communication ； A7105；STM8S； SN8F0引言随着无线通信技术的迅速发展，短距离无线通信的需求 不断增加，各种类型、各个频段和基于各种不同架构的无线

收发系统层出不穷&同时现代社会人们追求着更加简便快 捷的生活方式，近距离无线通信如RFID、WIFI、蓝牙等技术 的应用越来越广泛。笔者设计了一款无线通信系统，本系统

图1系统模块框图1.1 线 频 芯片 A7105系统的收发模块均以A71052. 4G无线射频芯片为核

采用STM8S003为发送端主控芯片、SN8F为接收控制芯 片，结合高性能2.4 GHz无线收发模块A7105,设计了实现 无线控制的发送和接收系统的硬件电路和软件系统。通过

心，实现无线信号的发送与接受& A7105是一种超低功耗无

线射频收发芯片高性能、低成本的2. 4 ghz ISM波段无线收 发器。这个设备集成了两个高灵敏度接收机（一95 dbm $

此系统可无线遥控实现对多个终端设备的控制，同时系统具

有可扩展性，操作方便，低功耗，抗干扰等优点，来满足用户

500 kbps）和高效率功率放大器（1 dbm）。在低数据率的应

用程序中，A7105有超高灵敏度，传输距离远&所有参数可 以通过SPI 口配置内部寄存器来进行设置，最高的速率可达

需求。1本设计的系统框图本系统的硬件电路主要包括射频信号发送电路和信号

500 kb/s,适应4线或3线的SPI控制。该模块通过SCS、 SCK、SDIO、GPIO1、GPIO2 等管脚与微处理器 STM8S003。接收电路两部分&发送电路通过多个控制按钮实现不同频

率数据的发送，对应的接收电路在接收到信号后，控制其继 电器及电源的通断从而实现了无线信号控制多个终端设备 的功能，如图1所示&1.2 发 端 芯片 STM8S003本系统在发送端的核心主控芯片均采用的STM8S003,

该款芯片是ST意法半导体针对工业应用和消费电子开发推 出的8位的微控制器，实现读卡器的接口控制，系统算法处

基金项目：江苏省教育信息化研究课题（20172030）作者简介：梁昕（1983-）,女，硕士，讲师，研究方向：智能产品开发，通信与信号处理。・23・Microcomputer Applications Vol. 35,No. 8,2019理、安全控制管理等功能&基金项目微型电脳％用2019年第35 ）第8期STM8系列单片机具有优越的系能，其MCU核最高运

行速度达到16MIPS,内部16 MHz RC振荡器，用于驱动内 部看门狗（IWDG）和自动唤醒单元（AWU）的内部低功耗

2模块设计2.1发送端模块框图本系统中，采用STM8S的SDIO.GIO 口与A7105无线

38 kHz RC振荡器，以及上电/掉电保护电路&在对时钟精

度没有特殊要求的情况下，可降低外接元件数量，从而降低 系统总成本&具有丰富的外围接口和定时器，开发支持，单

收发模块进行数据传递。A7105射频收发芯片通过SPI串

口读写数据，本系统采用四线制模式&发送端的模块图如图

2所示&图3为发射端的射频收发电路，图4为控制电路及 6路开关，按下不同的开关按钮可发送信1号给对应接收器,从而控制其继电器达到通断设备的功能&线接口模块（SWIM）和调试模块（DM）,可以方便地进行在线编程和非侵入式调试。相对于现在众多的8位单片机,

STM8的性能比例是较高的&1.3接收端控制芯片SN8F接收端采用增强型8051微控制器：减少指令周期时间 （高达80C51的12倍），具有4 KB非易失性Flash存储器

（IROM）,支持在线编程功能，256字节内部RAM（IRAM）13

个中断源：可控制中断的优先等级以及独立的中断向量12

个内部中断！2位SAR ADC,包括10个外部通道和2个内 部通道，以及4个内部参考电压SPI/UART接口，支持SM-

Bus的I2C接口，可片上调试&常应用于家用自动化产品及

无刷直流电机&6U 05S U1=e —> O ORSSI° a2 0 0 0GNDSDIOBPBGRFIA7105PKGDVDD13 VDD DSCKRFOSCK1211SCSm SCSVDA2:€5

>图3射频收发模块电路图|初始化（复位、写ID、配置、校闽|待机模式|按钮设置发送通道1\\2\\3⑷5\\6数据写入FIFO发送选通命令进入TX模式|发送数据|图4发送端软件设计流程22 端接收端2. 4 G射频收发器A7105接收到信号后！专送给控制器，控制器采用FIFO工作模式，其控制信号里有选择中

图5控制芯片模块电路图移500 K做接收端RX工作频率；一般推荐的16 MHz作为频发射端的TX工作频率，检测载波信号，然后自动向下偏24Microcomputer Applications Vol. 35,No. 8,2019基金项目微型电脳％用2019年第35 )第8期晶振频率！ 400. 1 MHz〜2 405. 1 MHz工作频谱里5M的 带宽含10个信道，检测到哪个TX频率后就能自动偏移检

测到RX,同样的频率不同的slaver地址来控制多个RX接

个外接设备了 &同时电源电路，通过直流稳压电源为将AC220转DC12 v,再转3. 3 V为电路供电&继电器继电器终端设备2终端设备3收端对应的终端设备，设备的信号继电器，当接收到芯片控

制信号后就会控制AC电路的通断，用这种方法可以控制多图6接收机电路图图7接收流程3 总结该系统采用STM8S00和SN8F为收发主控控制芯片，

(9) +133-2135.［3& 郭毅.智能家居控制系统的设计探讨［J&.科技与创

新，2016(6) +24127.结合高性能2. 4 GHz无线收发模块A7105,设计了实现无线 控制的发送和接收系统。其中A7105收发控制芯片工作在

2.4G频段,使用无需申请，具有方便、传送距离远、功耗低、

%4& 韩立成，王永庆，章回.一种基于2. 4G无线通信的智

能照明控制系统［J&.中国照明电器，2016(10)+739.%5& NXP SEMICONDUCTOR PRODUCTS. MFRC522

Datasheet］ EB/OL&. (201111-14). http：//www. cn.

安全等优点&发送端具有扩展性，可通过多个按钮控制发送 不 同频 的信 ! 端 信 后 ! 不 同 的继电从而控制对应的终端，实现一对多的无线通信系统&本系统的性能稳定，操作便捷，功耗低，成本低，应用范 围广泛。可用于无线刷卡系统,智能家居控制系统或智能交

nxp. com/documents/data_sheet/MFRC522. pdf:.［6& 彭赞，邓志良.基于2.4G射频技术的远距离考勤读卡

器的设计［J&.电子设计工程，2014, (3)+64167.［7& 高怀恩，常克.基于2.4G Hz无线通信技术的数字家庭

控制网络［J&.电视技术，2012(1)+7-42.［8& 毛开梅，徐正.基于STM32W108无线温湿度监测系统

通图像传输系统等，有很好的实用价值与推广意义，可满足

不同用户的需求&参考文献%1& 姜绍君，王忠健.基于CC2530的短距离无线通信系统

的实现［J&.物联网技术，2018,(10)；29-30.［2& 刘主链，宋跃，何志辉，等.无线模块与GSM实现的智

的设计［J&.《自动化技术与应用》.2018, 37(7). 105-

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