一文看懂NRF905無線收發模塊的二次開發

　　nrf905模塊介紹

　　nRF905是挪威Nordic公司推出的一款單片射頻發射器芯片，采用32引腳5mm&TImes;5mm QFN封裝，工作于433、868、915MHz 3個ISM（工業、科學和醫學）頻道，其中國內433頻段可以免費使用。nRF905由頻率合成器、接收解調器、功率放大器、晶體振蕩器、調制器等功能組成，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進行通信，其中地址、輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置，所以可以用于多機通信。

　　nRF905融合了ShockBurstTM技術，可以自動處理數據包字頭，且內置CRC校驗功能，確保數據可靠傳輸。nRF905功耗很低，在以-10dBm的功率發射時，工作電流也只有11mA;而對應接收機的工作電流只有12.5 mA，芯片可以軟件設置空閑模式、關機模式，易于節能設計。適合工業數據采集、無線報警及安全系統等諸多領用。

　　nRF905基本特點

　?。?） 433Mhz 開放ISM 頻段免許可證使用；

　?。?） 最高工作速率50kbps，通信距離可達300米左右；

　?。?） 高效GFSK調制，抗干擾能力強，特別適合工業控制場合；

　?。?） 工作頻率可軟件設置，滿足多點通信和跳頻通信需要；

　?。?） 內置硬件8、16位CRC 檢錯和點對多點通信地址控制；

　?。?） 低功耗1.9 - 3.6V 工作，待機模式下狀態僅為2.5uA；

　?。?） 收發模式切換時間僅 650us；

　?。?） SPI編程接口，可軟件設置地址，地址多達2的32次方；

　?。?） 集成地址匹配、載波偵聽、收發完成狀態指示功能；

　?。?0） TX Mode： 在+10dBm情況下，電流為30mA; RX Mode： 12.2mA；

　?。?1） 標準2.54mm DIP間距接口，便于嵌入式應用；

　　nrf905性能參數

　　1、422.4～473.5MHz工作頻段

　　2、512個通訊頻道，滿足多點通訊、分組、跳頻等應用需求，通道切換時間≤6us

　　3、發射功率可設置為：10dBm、6dBm、-2dBm和-10dBm

　　4、通過SPI接口與MCU連接

　　5、支持50kbps傳輸速率

　　6、ShockBurst傳輸模式，自動生成前導碼和CRC校驗碼

　　7、工作電壓范圍：1.9V～3.6V，待機模式下電流僅為12.5μA

　　8、工作溫度范圍：-40℃～+85℃

　　nrf905工作方式

　　nrf905在掉電模式和待機模式狀態時可以對其各個工作參數進行設置即編程。

　　nrf905器件配置

　　nRF905的所有配置都通過SPI接口進行。SPI接口由5個寄存器組成，一條SPI指令用來決定進行什么操作。SPI接口只有在掉電模式和Standby模式是激活的。

　　1）狀態寄存器（Status-Register）

　　寄存器包含數據就緒DR和地址匹配AM狀態。

　　2）RF配置寄存器（RF-Configuration Register）

　　寄存器包含收發器的頻率、輸出功率等配置信息。

　　3）發送地址（TX-Address）

　　寄存器包含目標器件地址，字節長度由配置寄存器設置。

　　4）發送有效數據（TX-Payload）

　　寄存器包含發送的有效ShockBurst數據包數據，字節長度由配置寄存器設置。

　　5）接收有效數據（RX-Payload）

　　寄存器包含接收到的有效ShockBurst數據包數據，字節長度由配置寄存器設置。在寄存器中的有效數據由數據準備就緒DR指示。

　　nrf905數據的收發過程

　　1、數據發送

　　當微控制器有數據要發送時，通過spi接口將接收點地址和要發送的數據送傳給nrf905；微控制器置高trx_ce和tx_en，激活nrf905發送模式；nrf905發送數據。如果 auto_retran被置高，rf905不斷重發，直到trx_ce置低；當trx_ce被置低，rf905發送過程完成，自動進入空閑模式。一旦發送數據的過程開始，無論trx_en和tx_en引腳是高或低，發送過程都會被處理完。只有在前一個數據包被發送完畢，rf905才能接受下一個發送數據包。

　　2、 數據接收流程

　　當trx_ce為高、tx_en為低時，nrf905進入接收模式；650us后，rf905不斷監測，等待接收數據；當rf905檢測到同一頻段的載波時，載波檢測cd置高；當接收到一個相匹配的地址，am引腳被置高；當一個正確的數據包接收完畢，nrf905自動移去字頭、地址和crc校驗位，然后把dr引腳置高；微控制器把trx_ce置低，nrf905進入空閑模式；mcu器通過spi口，以一定的速率把數據移到mcu，當所有的數據接收完畢，nrf905把dr引腳和am引腳置低；nrf905此時可以進入shockbursttm接收模式、shockbursttm模式或關機模式。 當正在接收一個數據包時，trx_ce或tx_en電平發生變化，nrf905會立即退出接收模式，數據包丟失。

　　nrf905模塊調試注意事項

　　1、nrf905芯片比較小，管腳也比較密，首先要確認，所有管腳均焊接良好，無短路、斷路情況；

　　2、根據nordic公司給出的電路圖和pcb圖連線、布板。另外，905芯片底部的散熱pad可以接地，這樣在設計pcb的時候就要留出這個接地的焊盤；同時nordic給出的布局圖上的那幾根穿越接地焊盤的vcc線可以走bottomlayer，這樣vcc線可以走寬一些；

　　3、在沒有示波器、頻譜分析儀的情況下進行調試時，首先要確定nrf905是否能夠工作。測試的方法是用spi口向905的某寄存器寫入數據然后讀出，看二者是否一致。若一致說明905的數字邏輯電路部分工作正常，spi口工作正常，晶振起振。