1。2 国内外现状及发展动态

1。3 研究内容与设计指标

本系统的设计采用的是诺迪克公司生产的工作于2。4GHz频段nRF24L01射频芯片，并伴有低功耗单片机STC89C52控制实现短距离无线数据通信。该接口设计具有功耗低、成本低、传输速率高、通信稳定可靠以及软件设计简单等特点。整个系统由主机和从机两部分组成，通过nRF24L01无线数据收发模块来实现无线数据通信。从机主要是负责接收数据，经过单片机分析和处理后，通过nRF24L01无线模块把检测到的数据发送给主机。主机同样也是通过nRF24L01无线模块接收从机的数据经过单片机的处理在LCD1602液晶屏上显示，同时控制蜂鸣器和发光二极管就发出声光报警。

本系统的核心控制芯片选用的是单片机STC89C52。单片机在各个技术领域中的迅猛发展，与单片机所构成的计算机应用系统的特点有关：

（1）单片机构成的应用系统有比较大的可靠性；

（2）系统构建简洁，能方便的实现系统功能；

（3）由于构成的是一个系统，故具有柔性特点和优异的性能价格比。

对STC89C52可以制作两个最小系统（一个控制发送端，一个控制接收部分）。

1。4 方案设计与验证

基于nRF24L01病房无线呼叫系统主要是有主机部分和从机机组成。无线病床呼叫系统是以单片机STC89C52为核心，采用nRF24L01无线收发模块作为无线距离的数据传输。从机部分主要负责病床病号的数据采集和数据的传输，主机部分主要负责数据的接收、数据处理、显示以及报警。接收与发射电路传输距离可达100m。接收到从机发过来的信号时，主机控制发光二极管和蜂鸣器发出声光报警，提醒有病人呼叫，护士按下主机的呼应键，取消对应的呼叫。nRF24L01具有数据包识别、CRC校验功能以及自动重发功能，增强型ShockBurst模式的优点在于可同时控制应答及重发功能而不需要增加MCU的工作量。论文网

按照系统设计功能的要求，确定系统由6个模块组成：主控制器、电源电路、发送电路、无线接收电路、按键电路、LCD1602液晶显示电路和声光报警电路。病房无线呼叫系统结构框图如图1。1所示：

图1。1 病房无线呼叫系统结构框图

2 芯片资料简介

2。1 无线收发模块

该模块由诺迪克公司生产的nRF24L01及其外围电路组成。nRF24L01作为单片射频收发芯片，其工作于2。4～2。5GHz世界通用ISM频段，工作电压为1。9~3。6V。可通过SPI写入数据，最高可达10Mbit／s，数据传输速率最快可达2Mbit／s，并且具有自动应答和自动再发射功能。芯片融进了增强式ShockBurst技术，其中通信频道和输出功率可以通过程序进行配置。该芯片功耗低，-6dBm功率发射时，工作电流仅9mA，接收时工作电流仅12。3mA，可供选择的掉电模式和空闲模式使其应用设计更为方便[1]。

2。1。1 nRF24L01概述

nRF24L01是一款新型单片射频收发器件，工作于2。4 GHz～2。5 GHz ISM频段。内置调制器、晶体振荡器、频率合成器、功率放大器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中通信频道和输出功率可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6dBm的功率发射时，工作电流也仅有9mA；接收时，工作电流仅12。3mA，多种低功率工作模式(空闲模式和掉电模式)使节能设计更为方便。nRF24L01主要特性如下： 

1、125个频道与其他nRF24系列射频器件相兼容；

2、GFSK调制，硬件集成OSI链路层； 

3、片内自动生成报头和CRC校验码；

4、具有自动应答和自动再发射功能； 

5、QFN20引脚4 mm×4 mm封装；