基于MCU和nRF24L01的无线通信系统设计

　　近年来，随着无线技术的快速发展，短距离无线数据传输技术已经被广泛应用于日常生活中，逐渐形成一个巨大的新兴产业。常用的无线数据传输技术主要有蓝牙技术、Wi-Fi技术、IrDA技术、超宽带技术等，而蓝牙技术和Wi-Fi技术功耗较高，IrDA技术传输速率较低，超宽带技术开发难度较高

　　随着微电子技术的迅速发展，高性能MCU广泛地运用在嵌入式系统中，完成数据的采集、分析、处理与通讯功能。有线模式下的数据通讯系统，由于受时空、环境等因素的制约，不能完全满足所有条件下任务的执行，而通过无线数据传输方式代替有线数据传输，则能很好地解决此类问题。综上论述，文中提出一种基于高性能MCU和nRF24L01的网络化无线通信系统的解决方案，稳定可靠地实现数据传输，满足各种条件的需要。

　　无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。

　　系统硬件设计

　　nRF24L01无线通讯模块介绍

　　系统选用云佳科技的nRF24L01无线射频收发模块来实现子母机间的通讯，它使用Nordic公司的nRF24L01芯片开发而成，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，其具有如下性能特点：

　　（1）低工作电源电压，且范围广1.9～3.6 V，体积小巧，能方便集成到各种电子器件。

　　（2）极低的功耗。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。待机模式下电流消22μA，掉电模式电流消耗仅为900 nA。

　　（3）无线速率达到2 Mbit·s-1，SPI接口速率为0～8 Mbit·s-1，具自动应答机制，极大地降低丢包率。

　　（4）拥有自动重发功能、地址及CRC校验功能。

　　（5）具有125个可选工作频道，拥有很短的频道切换时间，可用于跳频。

　　nRF24L01引脚封装如图1所示。