基于nRF905的LED屏无线通信设计与实现
来源： 作者： 发布时间：2015-01-07 10:48:09 浏览量：(2)数据通信协议。设计串口发送数据的通信协议：串口发送数据的第1个和第2个字节是0xF6、0x5A，作为包头，第3个字节和第4个字节为数据长度的一半，数据最后的2个字节为校验字节。LED屏控制卡回复数据为4个字节，第1个字节和第2个字节为为发送数据的前2个字节，后2个字节为发送数据的最后2个字。
(3)无线收发数据协议。无线通信的数据采取分包发送的机制。无线通信协议设计如下：第1个字节为包头0xF6，第2个字节为数据的长度，该字节的首位置1，此包数据为最后一包，该字节的首位置0，此包数据非最后一包。由于无线芯片一包最大发送或接收字节数32 B，所以最大数据包长度为30 B。大于30 B的数据，将分包发送。
2．2 芯片n电感生产RF905工作原理
(1)芯片nRF905的管脚及管脚功能如表1所示。
(2)芯片nRF905的工作模式
芯片nRF905共有4种工作模式：活动模式有ShockBurst RX(接收模式)和ShockBurst TX(发送模式)；节电模式有掉电模式和SPI编程模式或STANDBY(空闲模式)和SPI编程模式。芯片nRF905的工作模式由TX_EN，TRX_CE，PWR_UP的设置来设定，如表2所示。
2．3 基于状态机的嵌入式软件设计
2．3．1 系统初始化
系统初始化主要包括：端口、串口、SPI总线、无线芯片、定时器和链表。状态机的初始化包括：初始状态、各个状态的初始条件等。根据数据发送和接收的流程，设计状态机的5种状态：待机状态ST_STAND_BY；串口接收状态(PC端)ST_UART_RECV；无线接收状态(LED屏端)绕线型电感器ST_WAVE_RECV；串口电感生产厂家等待状态(LED屏端)ST_UART_WAIT；无线等待状态(PC端)ST_WAVE_WAIT。
2．3．2 状态机的状态触发与转换
上位机在中断中接收PC机发送的控制数据，存储在循环链表中，通过无线芯片分包发送；上位机查询无线芯片接收回复数据，通过串口模压电感发给PC机上的控制软件；上位工字电感机状态触发与转换关系如图4所示。下位机查询接收无线模块发送的数据，通过串口转发给LED屏控制卡；LED屏控制卡的回复数据，下位机在中断中接收，通过无线发送；下位机状态触发与转换关系如图5所示。图4和图5共同完成1次数据应答。
2．3．3 定时器的数据收发检测
(1)串口接收数据完的检测。串口的数据接收是在中断中完成的，因此在中断中对定时器置数，中断外面减数。波特率为9 600b／s时，中断间隔小于1 ms。设置定时器的时长1．5 ms，如果超过此时长，则意味着串口数据接收完成。
(2)无线发送接收数据的检测。嵌入式程序中多处用到无线收发数据的定时器检测，根据应用场合，选择定时器的时长。
3 结语
本文对采用芯片nRF905进行LED屏的无线通信进行了论证，从通信速率和功耗两个方面分析了技术可行性，设计了串口通信协议、数据包协议和无线通信协议、论述了基于状态机的嵌入式软件设计，实现了系统功能。
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