基于NRF905的无线呼叫系统设计与实现(19)
4.4.3 信道调整
当信道变坏时，服务器和呼叫节点通过频道调整切换到新的频道。由于无线通信不可靠，频道的调整可能会使得呼叫节点和服务器之间的频道跳转不一致，因此需要对频道切换进行保护。首先信道切换滞后生效，在服务器发出频道切换时进行一定的延时，为服务器和呼叫节点提供充分的调频时间和可靠的通信机会。其次采用备用调频法，当主机和呼叫节点都不能确定对方是否切换了频道时，同时转换到初始频道433.9MHz频道，以确保信道同步跳转。
服务器端：如果需要切换到新的频道，服务器端就会生成频道切换数据包，其中包括节点地址、相对时间间隙号、时间间隙长度、新频道、生效时间，并在下一次的同步信号中进行广播。如果服务器没有收到呼叫节点返回的收到信号，则在下一次同步信号中继续广播。当生效时间到了，服务器接收到了节点的状态报告，则采用新的频道，否则采用备用频道。
呼叫器节点端：节点接收到同步信号后，记录与自己相关的信道切换信息，并标明本信道暂时无效。呼叫节点通过发送数据请求通知服务器已经成功接收了频道切换信息。在生效时间结束之前，若接收到服务器的确认信号，则认为频道切换成功；若在新的同步信号中不带有本节点的频道信息，也认为切换成功。否则生效时间结束时采用备用频道。
跳频同步数据帧格式设计如下：
表4.10跳频同步数据帧格式
1byte 1byte 1byte 1byte 1byte 1byte
生效时间 下一个信道 节点地址 相对时隙号 时隙长度 备用信道
4.5 低功耗系统设计
低功耗设计的目的是为了使呼叫系统使用的更长久。
呼叫器部分系统中STC89C52RC完成初始化后，处于低功耗工作模式，在有外部事件发生时唤醒，进入中断服务程序，完成后重新进入低功耗模式。如此循环往复，以最大限度地降低功耗。所以系统低功耗设计重点是对射频芯片NRF905的控制。NRF905在接收状态时功耗比较大，工作电流为10mA左右，所以应尽量使 NRF905 处于休眠状态。当呼叫器按键被按下，则呼叫器的STC89C52RC先由低功耗模式转换成发送模式，之后唤醒休眠状态的NRF905模块发送呼叫信息。在呼叫器发送完成信息并接收到确认信息后，整个系统重新进入休眠状态。如此设定之后，NRF905的平均工作电流可降至200μA以下，整个模块的平均工作电流在250μA以下，采用两节电池供电可以使用一年以上。
低功耗设计流程如图4.8所示。
图4.8 低功耗设计流程
4.6 其他干扰的消除
一般在射频电路中形成干扰的基本要素有三个：
（1） 干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：dU/dt，di/dt大的地方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。所以要尽可能的减少干扰源的dU/dt，di/dt，这是抗干扰设计的最先考虑的原则。减小干扰源的dU/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小di/dt则是在干扰源回路串联电感来实现。在PCB板的设计上，也可以通过将电源等干扰源远离NRF905无线发射模块。
（2） 传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。所以必须切断干扰传播途径。充分考虑电源对单片机的影响，电源可以说是必须存在的最大干扰源。解决好电源的问题，就已经基本上解决了整个电路的抗干扰问题。很多单片机对电源噪声很敏感，所以有必要对单片机的电源加滤波电路和稳压器。布线时，电源线和地线要尽量粗。除了减小压降外，更重要的是降低耦合噪声。