来源：RFID信息网  作者：陆云龙 张会铭 雷志华

引言

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[1]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型暗盒，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）[2]，彻底解决了单线制接入技术。

图1 单线制射频遥控开关主框图

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，可工作在1.9 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的片内微控制器与标准8051兼容，指令时序与标准的8051稍有不同：nRF9E5的内置微控制器的指令周期为4～20个指令周期。中断控制器支持5个扩展中断源：ADC中断、SPI中断、RADIO1中断、RADIO2中断和唤醒定时器中断。微处理器除了256B的数据外，还扩展了512B的ROM和4 KB的RAM，并扩展了2个数据指针，以便从XRAM区读取数据。上电复位或软件复位后，处理器自动执行ROM引导区中的代码。用户表1nRF9E5工作模式TRX_CETX_EN工作模式0×待机模式10射频接收模式11射频发送模式程序通常是在引导区的引导下，从EEPROM加载到4 KB的RAM中。如果应用中不用内含ROM的nRF9E5，则程序代码必须从外部加载，比较常见的是通过SPI接口连接型号为25320的EEPROM。而SPI接口引脚是MISO、SCK、MOSI和EECSN，其中MSIO、SCK和MOSI与P1口的低3位复用，通过寄存器SPI_CTRL来控制功能间的切换。