基于CC2500的2.4G无线收发系统设计正文(郝兴恒).pdf

. 基于 CC2500的 2.4GHz 无线收发系统设计 1.系统方案设计与论证 1.1 设计要求 利用无线芯片设计一个无线收发系统，要求设计达到以下技术要求： ①低工作电压，低功耗。 ②工作于免费的 2.4~2.485GHz 免许可证 ISM 频段。 ③各主要技术指标可实现编程控制，要求操作简单。 ④高信息传输速率（≥ 250kbps ），支持多种调制方式。 ⑤高接收灵敏度（ 10kbps 下-100dBm;250kbps 下-90dBm ；1% 数据包误码率， 450KHz 数字信道滤波带宽） ，可编程输出功率控制。 ⑥可实现点对多点通信地址控制。 1.2 设计方案与论证 设计采用模块化设计，整个系统主要由无线收发模块、控制模块和电源模块构成。 1.2.1 无线模块 根据设计要求， 查找工作在 2.4GHz 频段相应无线收发芯片的 datasheeet ，从 Nordic 、 Maxic 、TI 、Silicon Labs 等各大公司生产的无线收发芯片中仔细查找筛选， 筛选的原则是： ①满足设计性能要求②价格合理，容易购买③设计难度小，操作方便。 通过比较， 最终选定 TI 公司的 CC2500 作为无线模块核心。 CC2500 体积小，几乎集成了所有的无线射频功能， 灵敏度高，可编程设定主要工作参数，高效的 SPI 接口，工作在 1.8V~3.6V 电压范围，功 耗低，具有多种调制方式，能满足不同应用要求，纠错能力强、误码率低。所需外围器件很 少，降低了设计难度； 数字特征明显， 软件设计难度降低， 用户操作也更加简单； 收发一体， 可实现双向通信。所以，选择 CC2500 作为无线核心具有很大的设计优势和价格优势，设 可编辑 . 计周期短，使用简便，最终产品也能够更快的占领市场。 1.2.2 控制模块 无线模块选用了 CC2500 ，由于 CC2500 芯片内部集成了几乎所有的射频功能，控制器 只要能 控制 CC2500 的不同操作模式， 写入缓冲数据，通 过4 线 SPI （SI,SO,SCLK 和CSn ） 总 线 配 置 接 口读回状态信息就能达到要求。 因此，廉价的 MCU 就能对其进行控制， 市场上最常见的 8 位 51 系列单片机就能满足要求，综合性能、价格、应用普遍性等多方面的 因素，本设计采用能满足设计要求、性能适中、价格最便宜、使用广泛的 STC89C52 单片机 作为无线模块微控制核心。 1.2.3 电源模块 根据上面的选择， CC2500 芯片的供电电压要求是 1.8V~3.6V ，而且要求稳定度高， 干扰小。 STC89C52 芯片供电电压是 5V ，稳定性要求比无线芯片稍低。根据要求初步拟定 了两个方案： 方案一：采用干电池供电。利用 3 节五号电池分别为 CC2500 提供 3V 直流电源，为 STC89C52 提供 4.5V 的直流电源。但是干电池得不到芯片所要求的典型电压值，放点以后 的电压值和内阻的变化也很大，实际上是很难满足设计的供电要求的。 方案二： 采用稳压芯片。 为增加无线系统的移动性， 稳压部分的前级既可以采用对市电 变压后的开关电源， 也可以采用蓄电装置供电， 因为无线模块的便携性要求， 这里最好采用 5V 或 5V 以上的蓄电池作前级供电。 设计中 3.3V 稳压芯片采用