电子工程世界（EEWORLD）

1 概 述

单片机无线串行接口电路由MICRF102单片发射器芯片、 MICRF007单片芯片组成，工作在300~440 MHz ISM频段；具有ASK调制和解调能力，抗干扰能力强，适合工业控制应用；采用PLL频率合成技术，频率稳定性好；接收灵敏度高达 －96 dBm，最大发射功率达－2.5 dBm；数据速率可达2 Kb/s；低工作电压：4.75~5.5 V；功耗低，接收时电流3 mA，发射时电流7.75 mA，接收待机状态仅为0.5μA，发射待机状态仅为1.0μA；可用于单片机之间的串行数据无线传输，也可在单片机数据采集、遥测遥控等系统中应用。

2 电路组成及工作原理

2.1 无线发射电路

1、发射部分： 锁相环和压控振荡器（vco）产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大，激励放大、功放，产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，然后通过天线发射出去。锁相环和压控振荡器（vco）产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大，激励放大、功放，产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，然后通过天线发射出去。为控制频率合成器通过fpga模拟3线串行接口信号时序来控制锁相环频率合成器adf4113，根据adf4113内部完成参考晶振的频率和压 控振荡器（vco）的频率（经除n分频 器）相位差的比较，并转换成相对应的线性电压输出，经低通滤波器（lpf）虑除高频干扰后，获得一较为稳定的电压，控制vco的振荡频率输出，从而获得所 需要的2380mhz本振信号。

使用中应注意的问题是：（1）REFOSC（引脚4）是基准振荡端，连接晶振到地，或采用AC耦合方式输入峰-峰值为0.5 V的时钟脉冲。发射频率是基准振荡器频率的32倍：基准振荡频率×32=发射频率。如果使用外接时钟信号，须采用AC耦合方式，输入信号幅度峰-峰值为 200~500 mV。（2）MICRF102使用差分输出去驱动天线负载。功率放大器输出级包含有一个变容二极管，它自动与天线的电感调谐，以保证谐振在发射频率上。典型的PCB导线天线的电感与回路的尺寸、天线导线的宽度、PCB铜泊的厚度和接地板的位置有关。设计时一般选择变容二极管的电容值为6.5 pF。天线电感L由公式L=1/(4π2f2C)计算。（3）功率放大器的输出功率与PC端（引脚1）上的电压有关。正常工作时，该引脚端上的电压被设置在0.2~0.4 V之间。PC端上的电压上升，输出功率加大；但是，如果PC端上的电压超过0.4 V，功率放大器被限流，输出功率不再增加。减少PC端的电压可降低电源功率消耗，同时也会减少RF输出功率。（4）STBY端（引脚5）是待机模式控制。接VDD为发射方式，接VSS为待机模式。（5）MICRF102芯片对电源纹波敏感，正确地电源旁路是必需的，一般使用4.7μF、 0.1μF、100 pF 3个电容并联在VDD和VSS之间。

2.2 无线接收电路

无线接收电路如图2所示，电路以MICRF007为核心。MICRF007是Micrel公司推出的单片UHF ASK/OOK(导通-关断键控)超外差接收芯片。MICRF007采用SOP(M)-8封装，芯片内电路可分为UHF下变换器、OOK解调器和基准控制三部分。UHF下变换器包含RF放大器、混频器、中频放大器、带通滤波器、峰值检波器、合成器、AGC控制电路；OOK解调器包含低通滤波器、比较器；基准控制电路包含基准振荡器和控制逻辑电路。仅需外接2个电容器CAGC和CTH，1个晶振以及电源去耦电容即可构成1个UHF ASK，所有的RF和IF调谐都在芯片内自动完成，是一个真正"无线输入－数据输出"的单片器件。

10 w / hz ，接收框图如题图4.12 图所示：题图4.12(1)若该已调信号为ssb 信号，接收带通滤波器带宽b=w,求：解调输入端的信号平均功率及噪声平均功率，解调输出噪声比（w 为模拟基带信号带宽）。光纤的色散是因光信号的不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同而引起，它使光纤带宽变窄，从而限制了光纤的传输容量，同时也限制了光信号的无电中继传输距离。dwdm系统在发送端采用合波器，将窄谱光信号的不同波长的光载波信号合并起来，送入一根光纤进行传输。

使用中应注意的是：（1）MICRF007是一个窄带宽，要求发射电路必须使用SAW或晶振稳频。（2）如果处于高噪声环境，在天线ANT 端和VSS之间可以连接一个固定数值的带通网络，以提供接收选择性和输入过载保护。（3）基准振荡器可通过REFOSC端（引脚8）。（6）MICRF007芯片对电源纹波敏感，正确地电源旁路是必需的。一般使用4.7μF、 0.1μF、100 pF 3个电容并联在VDD和VSS之间。

2.3 单片机串行接口电路

lcd与单片机的显示接口电路如图4所示。系统整体硬件电路包括温度采集电路、主控制器电路、电平转换电路和显示电路这四部分，电路如图2 所示。cmx866应用电路主要包括电话振铃检测电路，自动摘机和挂机电路，线路接口电路，及cpu控制电路，cmx866的应用电路如图3所示。

结束语

实验表明：所设计的单片机串行接口无线收发电路结构简单、工作可靠，可方便地在单片机与单片机之间，构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道。

使用中应注意的问题是：① 在发射模式下，通信速率最高为2 Kb/s；发送数据之前须将电路置于发射模式(MICRF102的第5脚STBY = 1)；接收模式转换为发射模式的转换时间至少5 ms；可以发送任意长度的数据；发送结束后应将电路置于接收模式(MICRF007的第6脚SHUT = 0)；发射模式转换为接收模式的转换时间至少5 ms。② 在待机模式（MICRF102的STBY= 0，MICRF007的SHUT = 1）下，电路不发射/接收数据。设计串行通信程序应考虑：双方通信的协议，有效数据识别标志，数据的检错、纠错和校验。

参考文献

1 Micrel Inc. QwikRadio TM UHF ASK Transmitter 2001.8

2 Micrel Inc. QwikRadio TM Low Power UHF Receiver 2001.8

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