基于CC1100多路无线遥控器设计

徐波

摘 要：

针对拥有多个终端节点的应用场合，使用CC1100无线射频模块，提出了一种简易、可靠的多路无线控制台设计思路。系统以C8051F020单片机为核心，可无线遥控八路控制单元，用于一般家庭和室内公共场所。

关键词：

CC1100;无线;C8051F020;遥控

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2014）24-0217-02

0 绪论

本研究的目的是将多点终端节点与控制台的数据交换进行展开，通信交互采用无线射频芯片CC1100来实现，以C8051F20单片机为收发控制核心，对开阔范围内的受控对象进行远程控制。射频芯片载波频率为433MHz，为公用频段，控制距离为50米以内。考虑到应用环境的多样性和易维护性，故要求系统有功耗低、体积小和较低成本等特点，可以对家庭、办公区域、仓库等场所的电器的控制。

1 系统总体设计

无线射频技术是利用一定载波的无线电信号、在自由空间传播信息的技术。随着物联网信息技术的持续发展，该领域将形成一个巨大的新兴产业。本设计基于CC1100的无线电遥控系统工作载波频率为315mHz或433mHz，一般分发射和接收两个部分，一个发射端对应多个接收端，通过发送不同的信息编码，可以完成对多个控制端的控制操作。系统框图如图1所示。

图1 系统框图

2 硬件电路的设计

遥控端由无线射频单元、控制器、按键和显示单元组成，控制器采用Silicon Labs 公司的C8051F020单片机，其内部为增强的CIP-51内核，是目前世界上速度最快的8位单片机，指令集与MCS-51完全兼容。

显示采用数码管来实现，可以用来设置参数显示控制通道号。

无线通信模块的设计采用Chipcon公司的无线射频芯片CC1100。CC1100是以0.18μmCMOS工艺制成的一款低功耗、低成本、单片的UHF收发器，芯片工作在1.8～36V的低电压，数据传输率最高可达到500 kb/s，在所有工作频率波段上，有自动唤醒和自动前向纠错功能。

无线射频模块的外围电路较为简单，与单片机接口为4线 SPI 兼容接口，CSn是芯片选择管脚，工作时候需要保持低电平。CLK为芯片与单片机交互同步时钟引脚，由单片机输出。SO为数据输出端口，SI为数据输入端口。只需微控制器和简易的滤波电路，便可组成收发单元。当存在多个节点终端时，主从模式下可组成一个完整的无线数据收发系统。本设计中，根据SPI规范，使用C8051F20的端口模拟SPI协议，对CC1100芯片进行配置及数据的收发，接口如图2所示。

图2 MCU与CC1100接口电路示意图

3 系统软件设计

软件开发基于Keil IDE平台，采用C语言编程，硬件调试借助EC5仿真工具对C8051F020进行程序调试。

系统上电后，首先对 CC1100 进行正确的参数配置，如未根据需求配置参数，模块将工作在默认状态，无法进行数据的收发。根据CC1100芯片手册，其内部有40多个控制寄存器。但有14个寄存器需要设置，包括晶体振荡器模式、状态转换、开启传输模式等，其余寄存器可保留为默认状态。

配置完成后，主从模块间可以进行数据的交互。一般情况下，CC1100支持的最大数据包为32字节，发送完成后，芯片后返回发送完成中断信号，可通过查询状态寄存器进行查询。同样，接收端如果接收到完整数据，校验无误后，会触发接收中断标志。当接收端控制器查询到接收标志后，可打开接收缓存读取芯片内数据，CC1100无线收发程序流程如图3所示。

图3 软件流程图

4 结束语

本设计实际制作了家用多路无线遥控器，并对成品进行了测试。对比本设计和当今市场上已有的成品而言，主要优点就是其经济适用性较强，但不足之处在于，产品外观上不够完美。下一步工作需要考虑产品封装及成商品的可能。

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