无线收发模块设计 - 基于nRF24L01的钢丝绳无损检测系统

　　nRF24L01是一款工作在2.4～2.5 GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型SehockBurst TM模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器、解调器。输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。极低的电流消耗：当工作在发射模式下发射功率为-6 dBm时电流消耗为9 mA，接收模式时为12.3 mA。掉电模式和待机模式下电流消耗更低。无线传输速率可以达到2 Mb/s，传输距离可达50 m以上，加上功率放大模块后，传输距离可以达到300 m以上，能够满足对实时性要求较高的近距离无线数据传输场合。

　　图3是基于nRF24L01芯片的无线收发模块电路。图中偏置电阻R2用来设置一个精确的偏置电流;C3，C4，L1和L2形成一个平衡转换器，用以将nRF24L01上的差分RF端口转换成单端RF信号;MOSI，MISO，SCK和CSN构成SPI接口，用来对nRF24L01内部寄存器的配置和数据的读写;CE信号用来控制nRF24L01的工作模式，IRQ用来指示nRF24L01的工作状态。为了使芯片能够稳定工作，必须在芯片电源输入端加上小的滤波电容，以得到高质量的电源供电，从而使通信效果达到最佳。

　　1.3 LM3S1138处理器与nRF24L01接口设计

　　nRF24L01通过4线SPI兼容接口(MOSI，MISO，SCK和CSN)配置，这个接口同时用作写和读缓存数据。本系统利用LM3S1138处理器的4个I/O口就可以对SPI接口进行模拟。SPI接口是一种同步串行通信接口，CSN是芯片选择管脚，当该管脚为低电平时，SPI接口可以通信，反之不能通信。MOSI和MISO为数字传输管脚，MOSI用于数据输入，MISO用于数据输出。SCK为同步时钟，在时钟的上升沿或下降沿数字数据被写入或读出。具体SPI模拟接口的读写代码如下：

　　其中：RF24L01_MOSI_1代表SPI的MOSI输出高电平，RF24L01_MOSI_O代表SPI的MOSI输出低电平，RF24L01_MISO表示SPI的MISO的输出电平值，RF24L01_SCK_1，RF24L01_SCK_0分别代表SPI时钟输出高电平和低电平。