如何使用CC1100实现无线手持终端的设计

　　在布线繁杂、不方便或不允许布线的情况下，人们都希望能通过短距离无线通信方案来解决。常见的应用有RFID、无线抄表、无线餐饮点菜系统、无线监控等。随着射频通信技术和相关产品的日趋成熟以及人们生活水平和要求的不断提高，餐饮行业的信息化建设方兴未艾。餐馆服务员手中的点菜器是餐饮点菜系统的数据采集部分，它与基站的通信是无线方式。本文介绍一种适用于中小餐馆的普及型无线点菜手持终端设备（经适当改动可用于其他领域），它采用高性能、低价位、低开发成本的 C8051F340单片机作为MCU，以Chipcon公司新推出的一体化无线收发芯片CC1100为射频收发器，工作在免许可证的 ISM（工业、科研及医疗）频段的433MHz。

　　1 硬件设计

　　它主要由MCU控制单元（控制各可编程芯片、处理输入和输出信号）、射频收发单元（射频信号的调制与解调、发射与接收和对数据进行打包与解包等）、键盘与LCD显示单元（信息的输入和显示）、存储器单元（存放汉字库和菜单数据库）、UART和 USB接口单元（与PC机的通信、提供充电电源）、电源管理单元（为系统提供各种类型的电压、充电、外接电源的切换等）等组成。

　　1.1 MCU单元

　　C8051F340 （以下简称MCU）是一款具有全速USB功能的混合信号Flash微控制器，其内置256kB+4KB的RAM和64KB的 Flash存储器；精确校准 （0.25%）的12MHz内部振荡器（工作时外部不必接晶振），处理速度可达48MIPS；基于JTAG接口的非侵入式在系统调试接口等［1］。其功能和性能完全满足设计要求。

　　1.2 射频收发器单元

　　CC1100是Chipcon/TI公司力推的一款性价比“最高” 的射频单片收发器芯片，它体积小（20pins，QLP 4×4mm）、接收灵敏度高（-110dBm/1.2kbps）、速率可编程（1.2kb/s～500kb/s）、工作电压低（1.8V～3.6V）、功耗低（15.4mA/433MHz/1.2kb/s，1.8µA的待机电流，待机模式下的启动时间仅为0.3ms）、在所有频段输出功率高达+ 10dBm、高效的SPI接口、数字RSSI（接收信号强度指示）输出、无线唤醒（WOR）功能等。它的工作频率为300MHz～1000MHz［2］。考虑到高频干扰，该单元单独做一块PCB板，并用金属罩对其进行电磁屏蔽，通过一个7针的连接器与底板相连，如图2所示。GDO0与MCU的P0.7相接，用于指示是否已完整地接收了一个数据包，它可作为MCU的外部中断源信号。在缺省情况下，GDO0会输出一个频率为晶振频率（192Hz）的方波，这可作为在调试时判断CC1100是否正常工作的依据。SCLK（串行时钟）、SO（串行输出）、SI（串行输入）、CSn（片选）分别与MCU的 P0.0、P0.1、P0.2和P0.6相接，实现MCU与CC1100的 SPI接口相连。MCU对CC1100的配置、控制和数据收发都通过该SPI接口进行。在设计PCB时要让晶振与芯片引脚尽量靠近，并用地线把时钟区隔离开，晶振外壳接地并固定，元件都使用SMT（表帖式）元件，以减少过孔和体积。 VCC为3.3V。 C4、C5、C6和L3、L4组成一个非平衡变压器，用于在差分和单端RF（射频）信号之间进行变换，C1、C2、C3和L1、L2组成一个LC滤波器，它与非平衡变压器一起实现与50Ω的天线相适配。电阻R1用于为CC1100的偏压设置一个精准的参考电流。DS1用于指示模块上的电源是否正常。