基于 nRF9E5 和火线的单线制射频遥控开关设计
引 言
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传统的机械式墙壁开关,是一开一关的简单控制方式,且大多是在 86 型暗盒上实现的。要想在 86×86×50
的暗盒里实现射频遥控开关.就必须考虑到几个因素:86 型暗盒的空间;只有 1 根火线,无零线,不能再
布线;不能影响被控电器原功能的使用;1 个遥控器(即上位机中央集成控制系统)实现对多个开关终端控
制(一对多),并且与其他遥控器不能发生冲突。
基于上面必须考虑的几个因素,提出一种无线射频解决方案,采用内置增强型 51 兼容的单片机集成一体化
射频芯片 NRF9E5 来实现一对多功能;在单一火线上实现开关控制和为控制系统提供电源,构成一个低成本、
适合装入 86 型晴盒,无须任何改装,无须附加任何外围器件的单线制射频遥控开关系统。图 1 所示的主框
图,突破了传统电工产品单线制(即无零线)供电方式的限制,所有射频遥控开关都是按照电工安全规范布
线(即零线不入开关),彻底解决了单线制接入技术。
1 控制系统硬件设计
1.1 NRF9E5 功能介绍
NRF9E5 是 Nordic VLSI 公司推出的系统级 RF 芯片,内置增强型 8051 兼容微控制器、433/868/915 MHz
的 NRF905 射频收发器和 4 路输入 10 位 80 kbps A/D 转换器。芯片嵌入了电压调整模块,最大限度地抑制
噪声,可上作在 l.9 V~3.6 V 的单电源上,待机功耗为 2 μA,QFN5×5 封装。由于 NRF9E5 集成度高,功
能强,功耗低,很适合用于小型化和低压场所的射频控制系统的设计。
1.1.1 增强型 51 内核微控制器
NRF9E5 内置有 lO 位 ADC,A/D 转换参考电压可通过软件设置在 AREF 和 1.22 V 之间(内部参考电压)。A/
D 转换器的 4 个输人口可通过软件进行选择,默认工作于 l0 位方式,可通过软件使其工作于 6 位、8 位或 12
位方式。NRF9E5 还增加了 CKLF 时钟、RTC 唤醒定时器、GPIO 唤醒和 WTD,以及一些特殊功能寄存器。更多
的功能扩展可查询参考文献[1]。