1.2 PWM和SPI接口
nRF24E1有一个可编程控制的PWM输出,使用时,通过程序可改变DIO9(即P0.7)的功能,并可编程决定PWM工作于6位、7位或8位。
SPI的3个口与GPIO(DIN0、DIO0、DIO1)和RF收发器重用。SPI硬件不产生任何片选信号,通常,用GPIO的位(P0口)作为外部SPI设备的片选口。
1.3 RTC唤醒定时器、WTD和RC振荡器
nRF24E1内有一个低功耗的RC振荡器,当VDD≥1.8V时,可连续工作,和应用程序无关。RTC唤醒定时器和WTD(看门狗)为2个16位可编程定时器,它们的工作时钟为RC振荡器的LP_OSC。唤醒定时器和看门狗的定时时间约为300μs~80ms,默认值为10ms。
1.4 A/D转换器
nRF24E1内有9通道10位ADC,线性转换时间为每10位48个CPU指令周期。A/D转换器的9个输入可通过软件进行选择,通道0~7可以把对应引脚AIN0~AIN7上的电压值转换为数字值,通道8用于对nRF24E1工作电压的监控。A/D转换器默认工作于10位方式,可通过软件使其工作于 6位、8位或12位方式。
1.5 无线收发器
nRF24E1收发器通过内部并行口或内部SPI口与其他模块进行通信,其功能与单片射频收发器nRF2401相同。DuoCeiver接收器输出的数据准备信号,可通过程序使其成为微处理器的中断信号或通过GPIO口传给CPU。nRF2401工作于全球开放的2.4G~2.5GHz频段。收发器由1个完整的频率合成器、1个功率放大器、1个调节器和2个接收器组成。输出功率、频道和其他射频参数可通过对特殊功能寄存器RADIO(0xA0)编程进行控制。发射模式下,射频电流消耗仅为10.5mA,接收模式下为18mA(可通过程序控制收发器的开/关来节能)。
2 无线键盘的基本知识
无线键盘使用无线的方式在键盘与PC间进行通信,其中的无线模块一般用射频技术或蓝牙技术来实现。由于蓝牙技术协议复杂、成本高和开发周期长,所以,目前的许多无线键盘都是用射频技术来实现无线连接。在射频领域,挪威Nordic VLSI公司的射频芯片的性能非常出众,其产品主要有nRF401系列、nRF903系列、nRF2401系列和nRF24E1系列。本文介绍的即是采用 nRF24E1来实现无线键盘的设计方法。
无线键盘大部分都由电池供电,所以需要用到许多节能技术。基于节能的目的,许多无线键盘没有使用有线键盘上的“Num Lock”、“Caps Lock”、“Scroll Lock”这3个LED指示灯。另外,无线键盘应该合理有效地使用RF模块,从键盘到PC的RF数据包可能包含多达8个的击键信息。键盘扫描矩阵约每秒钟扫描500次,一般每个扫描周期内,所检测到的击键不多于1个。因为人感觉不到150ms的检测延时,所以,当键盘检测到1个击键和发送RF数据包到PC 后,可以空闲150ms以上的时间,直到有下一个按键被按下,这样可以尽量减少RF模块的工作时间[2]。
对于只需要发送数据的键盘,使用nRF24E2即能满足一般键盘的需要。如果要求键盘不仅能够发送信息而且还要接收PC机反馈信息,则需要使用nRF24E1来做键盘中的无线模块。双向收发更利于实现密码编制、数据包重发和当系统关闭时键盘处于节能状态。
1.2 PWM和SPI接口
nRF24E1有一个可编程控制的PWM输出,使用时,通过程序可改变DIO9(即P0.7)的功能,并可编程决定PWM工作于6位、7位或8位。
SPI的3个口与GPIO(DIN0、DIO0、DIO1)和RF收发器重用。SPI硬件不产生任何片选信号,通常,用GPIO的位(P0口)作为外部SPI设备的片选口。
1.3 RTC唤醒定时器、WTD和RC振荡器
nRF24E1内有一个低功耗的RC振荡器,当VDD≥1.8V时,可连续工作,和应用程序无关。RTC唤醒定时器和WTD(看门狗)为2个16位可编程定时器,它们的工作时钟为RC振荡器的LP_OSC。唤醒定时器和看门狗的定时时间约为300μs~80ms,默认值为10ms。
1.4 A/D转换器
nRF24E1内有9通道10位ADC,线性转换时间为每10位48个CPU指令周期。A/D转换器的9个输入可通过软件进行选择,通道0~7可以把对应引脚AIN0~AIN7上的电压值转换为数字值,通道8用于对nRF24E1工作电压的监控。A/D转换器默认工作于10位方式,可通过软件使其工作于 6位、8位或12位方式。
1.5 无线收发器
nRF24E1收发器通过内部并行口或内部SPI口与其他模块进行通信,其功能与单片射频收发器nRF2401相同。DuoCeiver接收器输出的数据准备信号,可通过程序使其成为微处理器的中断信号或通过GPIO口传给CPU。nRF2401工作于全球开放的2.4G~2.5GHz频段。收发器由1个完整的频率合成器、1个功率放大器、1个调节器和2个接收器组成。输出功率、频道和其他射频参数可通过对特殊功能寄存器RADIO(0xA0)编程进行控制。发射模式下,射频电流消耗仅为10.5mA,接收模式下为18mA(可通过程序控制收发器的开/关来节能)。
2 无线键盘的基本知识
无线键盘使用无线的方式在键盘与PC间进行通信,其中的无线模块一般用射频技术或蓝牙技术来实现。由于蓝牙技术协议复杂、成本高和开发周期长,所以,目前的许多无线键盘都是用射频技术来实现无线连接。在射频领域,挪威Nordic VLSI公司的射频芯片的性能非常出众,其产品主要有nRF401系列、nRF903系列、nRF2401系列和nRF24E1系列。本文介绍的即是采用 nRF24E1来实现无线键盘的设计方法。
无线键盘大部分都由电池供电,所以需要用到许多节能技术。基于节能的目的,许多无线键盘没有使用有线键盘上的“Num Lock”、“Caps Lock”、“Scroll Lock”这3个LED指示灯。另外,无线键盘应该合理有效地使用RF模块,从键盘到PC的RF数据包可能包含多达8个的击键信息。键盘扫描矩阵约每秒钟扫描500次,一般每个扫描周期内,所检测到的击键不多于1个。因为人感觉不到150ms的检测延时,所以,当键盘检测到1个击键和发送RF数据包到PC 后,可以空闲150ms以上的时间,直到有下一个按键被按下,这样可以尽量减少RF模块的工作时间[2]。
对于只需要发送数据的键盘,使用nRF24E2即能满足一般键盘的需要。如果要求键盘不仅能够发送信息而且还要接收PC机反馈信息,则需要使用nRF24E1来做键盘中的无线模块。双向收发更利于实现密码编制、数据包重发和当系统关闭时键盘处于节能状态。
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