來源：RFID信息網(wǎng)  作者：陸云龍 張會銘 雷志華

引言

傳統(tǒng)的機(jī)械式墻壁開關(guān)，是一開一關(guān)的簡單控制方式，且大多是在86型暗盒上實(shí)現(xiàn)的。要想在86×86×50的暗盒里實(shí)現(xiàn)射頻遙控開關(guān)，就必須考慮到幾個因素：86型暗盒的空間；只有1根火線，無零線，不能再布線；不能影響被控電器原功能的使用；1個遙控器（即上位機(jī)中央集成控制系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)對多個開關(guān)終端控制（一對多），并且與其他遙控器不能發(fā)生沖突。

基于上面必須考慮的幾個因素，提出一種無線射頻解決方案，采用內(nèi)置增強(qiáng)型51兼容的單片機(jī)集成一體化射頻芯片nRF9E5[1]來實(shí)現(xiàn)一對多功能；在單一火線上實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制和為控制系統(tǒng)提供電源，構(gòu)成一個低成本、適合裝入86型暗盒，無須任何改裝，無須附加任何外圍器件的單線制射頻遙控開關(guān)系統(tǒng)。圖1所示的主框圖，突破了傳統(tǒng)電工產(chǎn)品單線制（即無零線）供電方式的限制，所有射頻遙控開關(guān)都是按照電工安全規(guī)范布線（即零線不入開關(guān)）[2]，徹底解決了單線制接入技術(shù)。

圖1 單線制射頻遙控開關(guān)主框圖

1  控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1  nRF9E5功能介紹

nRF9E5是Nordic VLSI公司推出的系統(tǒng)級RF芯片，內(nèi)置增強(qiáng)型8051兼容微控制器、433/868/915 MHz的nRF905射頻收發(fā)器和4路輸入10位80 kbps A/D轉(zhuǎn)換器。芯片嵌入了電壓調(diào)整模塊，最大限度地抑制噪聲，可工作在1.9 V～3.6 V的單電源上，待機(jī)功耗為2 μA，QFN5×5封裝。由于nRF9E5集成度高，功能強(qiáng)，功耗低，很適合用于小型化和低壓場所的射頻控制系統(tǒng)的設(shè)計。

1.1.1  增強(qiáng)型51內(nèi)核微控制器

nRF9E5的片內(nèi)微控制器與標(biāo)準(zhǔn)8051兼容，指令時序與標(biāo)準(zhǔn)的8051稍有不同：nRF9E5的內(nèi)置微控制器的指令周期為4～20個指令周期。中斷控制器支持5個擴(kuò)展中斷源：ADC中斷、SPI中斷、RADIO1中斷、RADIO2中斷和喚醒定時器中斷。微處理器除了256B的數(shù)據(jù)外，還擴(kuò)展了512B的ROM和4 KB的RAM，并擴(kuò)展了2個數(shù)據(jù)指針，以便從XRAM區(qū)讀取數(shù)據(jù)。上電復(fù)位或軟件復(fù)位后，處理器自動執(zhí)行ROM引導(dǎo)區(qū)中的代碼。用戶表1nRF9E5工作模式TRX_CETX_EN工作模式0×待機(jī)模式10射頻接收模式11射頻發(fā)送模式程序通常是在引導(dǎo)區(qū)的引導(dǎo)下，從EEPROM加載到4 KB的RAM中。如果應(yīng)用中不用內(nèi)含ROM的nRF9E5，則程序代碼必須從外部加載，比較常見的是通過SPI接口連接型號為25320的EEPROM。而SPI接口引腳是MISO、SCK、MOSI和EECSN，其中MSIO、SCK和MOSI與P1口的低3位復(fù)用，通過寄存器SPI_CTRL來控制功能間的切換。