nRF905是挪威Nordic公司推出的一款單片射頻發(fā)射器芯片,采用32引腳5mm×5mm QFN封裝,工作于433、868、915MHz 3個ISM(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué))頻道,其中國內(nèi)433頻段可以免費(fèi)使用。nRF905由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能組成,不需要外加聲表濾波器也可以有良好的通信效果。nRF905使用SPI接口可以和任何MCU進(jìn)行通信,其中地址、輸出功率和通信頻道可通過程序進(jìn)行配置,所以可以用于多機(jī)通信。nRF905融合了ShockBurstTM技術(shù),可以自動處理數(shù)據(jù)包字頭,且內(nèi)置CRC校驗功能,確保數(shù)據(jù)可靠傳輸。nRF905功耗很低,在以-10dBm的功率發(fā)射時,工作電流也只有11mA;而對應(yīng)接收機(jī)的工作電流只有12.5 mA,芯片可以軟件設(shè)置空閑模式、關(guān)機(jī)模式,易于節(jié)能設(shè)計。適合工業(yè)數(shù)據(jù)采集、無線報警及安全系統(tǒng)等諸多領(lǐng)用。
nRF905基本特點(diǎn)
?。?) 433Mhz 開放ISM 頻段免許可證使用;
(2) 最高工作速率50kbps,通信距離可達(dá)300米左右;
(3) 高效GFSK調(diào)制,抗干擾能力強(qiáng),特別適合工業(yè)控制場合;
(4) 工作頻率可軟件設(shè)置,滿足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要;
?。?) 內(nèi)置硬件8、16位CRC 檢錯和點(diǎn)對多點(diǎn)通信地址控制;
?。?) 低功耗1.9 - 3.6V 工作,待機(jī)模式下狀態(tài)僅為2.5uA;
?。?) 收發(fā)模式切換時間僅 650us;
?。?) SPI編程接口,可軟件設(shè)置地址,地址多達(dá)2的32次方;
?。?) 集成地址匹配、載波偵聽、收發(fā)完成狀態(tài)指示功能;
?。?0) TX Mode: 在+10dBm情況下,電流為30mA; RX Mode: 12.2mA;
?。?1) 標(biāo)準(zhǔn)2.54mm DIP間距接口,便于嵌入式應(yīng)用;
同時,為便于用戶開發(fā),我們提供配套評估套件,為產(chǎn)品開發(fā)保駕護(hù)航,使無線應(yīng)用開發(fā)大大加速,并避免不必要的誤區(qū)。
nRF905工作原理
nRF905采用Nordic公司的VLSI ShockBurst技術(shù)。ShockBurst技術(shù)使nRF905能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸,而不需要昂貴的高速M(fèi)CU來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理/時鐘覆蓋。通過將與RF協(xié)議有關(guān)的高速信號處理放到芯片內(nèi),nRF905提供給應(yīng)用的微控制器一個SPI接口,速率由微控制器自己設(shè)定的接口速度決定。nRF905通過ShockBurst工作模式在RF以最大速率進(jìn)行連接時降低數(shù)字應(yīng)用部分的速度來降低在應(yīng)用中的平均電流消耗。在ShockBurst RX模式中,地址匹配AM和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒DR信號通知MCU一個有效的地址和數(shù)據(jù)包已經(jīng)各自接收完成。在ShockBurst TX模式中,nRF905自動產(chǎn)生前導(dǎo)碼和CRC校驗碼,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒DR信號通知MCU數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)完成??傊@意味著降低MCU的存儲器需求也就是說降低MCU成本,又同時縮短軟件開發(fā)時間。
1)典型ShockBurst TX模式:
?、佟?dāng)應(yīng)用MCU有遙控數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)時,接收節(jié)點(diǎn)的地址TX-address和有效數(shù)據(jù)TX-payload通過SPI接口傳送給nRF905應(yīng)用協(xié)議或MCU設(shè)置接口速度;
②、MCU設(shè)置TRX_CE、TX_EN為高來激活nRF905 ShockBurst傳輸;
?、?、nRF905 ShockBurst:
? 無線系統(tǒng)自動上電
? 數(shù)據(jù)包完成(加前導(dǎo)碼和CRC校驗碼)
? 數(shù)據(jù)包發(fā)送(100kbps,GFSK,曼徹斯特編碼)
?、?、如果AUTO_RETRAN被設(shè)置為高nRF905將連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù)包直到TRX_CE被設(shè)置為低;
?、?、當(dāng)TRX_CE被設(shè)置為低時,nRF905結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸并自動進(jìn)入standby模式。
2)典型ShockBurst RX模式
①、通過設(shè)置TRX_CE高,TX_EN低來選擇ShockBurst模式;
?、?、650us以后,nRF905監(jiān)測空中的信息;
③、當(dāng)nRF905發(fā)現(xiàn)和接收頻率相同的載波時,載波檢測CD被置高;
?、堋?dāng)nRF905接收到有效的地址時,地址匹配AM被置高;
?、?、當(dāng)nRF905接收到有效的數(shù)據(jù)包(CRC校驗正確)時,nRF905去掉前導(dǎo)碼、地址和CRC位,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒(DR)被置高;
?、?、MCU設(shè)置TRX_CE低,進(jìn)入standby模式低電流模式;
?、摺CU可以以合適的速率通過SPI接口讀出有效數(shù)據(jù);
?、?、當(dāng)所有的有效數(shù)據(jù)被讀出后,nRF905將AM和DR置低;
?、?、nRF905將準(zhǔn)備進(jìn)入ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模式。
3)掉電模式
在掉電模式中,nRF905被禁止,電流消耗最小,典型值低于2.5uA。當(dāng)進(jìn)入這種模式時,nRF905是不活動的狀態(tài)。這時候平均電流消耗最小,電池使用壽命最長。在掉電模式中,配置字的內(nèi)容保持不變。
4)STANDBY模式
Standby模式在保持電流消耗最小的同時保證最短的ShockBurstRX、ShockBurstTX的啟動時間。當(dāng)進(jìn)入這種模式時,一部分晶體振蕩器是活動的。電流消耗取決于晶體振蕩器頻率,如:當(dāng)頻率為4MHZ時,IDD=12uA;當(dāng)頻率為20MHZ 時,IDD=46uA。如果uPCLK(Pin3)被使能,電流消耗將增加。并且取決于負(fù)載電容和頻率。在此模式中,配置字的內(nèi)容保持不變。
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