1 A7105及無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊
    A7105內含高靈敏度的接收器(1 Mbps@-93 dBm)，在10 m以?xún)鹊漠a(chǎn)品應用中可大幅度減低RF的輸出功率(0～10 dBm)，以避免射頻產(chǎn)品對人體造成可能的損害，同時(shí)又能適應50 m一般環(huán)境的應用。A7105的所有參數可以通過(guò)SPI口配置內部寄存器來(lái)進(jìn)行設置，最高的速率可達500 kb／s，適應4線(xiàn)或3線(xiàn)的SPI控制。另外射頻數據的處理有2種模式可供選擇：FIFO(利用RF內部的memory先儲存要發(fā)射／接收的數據)和Direct(直接發(fā)射／接收)。A7105內建RSSI，溫度傳感器，可以用來(lái)偵測環(huán)境對RF IC的影響，而且也內建1路ADC，作為偵測電壓使用。
    A7105芯片的具體特點(diǎn)如下：1)頻帶為2 400～2 483MHz(ISM頻帶)；2)FSK／GFSK調制；3)發(fā)射電流為19 mA(輸出0 dBm)；4)接收電流為16 mA；5)休眠電流<1 μA；6)內置RA振蕩器；7)高靈敏度：-99  kb／s，-96 dBm@500kb／s；8)收發(fā)獨立的64字節FIFO。
    本文使用的是經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)的以A7105為核心的無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。該模塊集成了無(wú)線(xiàn)收發(fā)的基本元器件，A7105的SCS、SCK、SDI0、IO1、GPI02等管腳已預留接口，便于和微處理器相連。模塊上帶有PCB天線(xiàn)，如果想增大傳輸距離，也可以外置天線(xiàn)。該無(wú)線(xiàn)模塊采用直流電源，工作電壓為+3．3 V，最大工作電流不超過(guò)21 mA，電源可以和別的設備公用，但要注意電源的質(zhì)量和接地的可靠性。為防止靜電或強電擊穿，在系統設備中使用時(shí)，需要可靠的接地，接地的同時(shí)需與市電完全隔離。

2 室內照明無(wú)線(xiàn)控制系統
    室內照明無(wú)線(xiàn)控制系統由1個(gè)主遙控器和多個(gè)無(wú)線(xiàn)遙控終端(無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān))組成。由于室內距離較短，故系統拓撲結構采用星型結構，如圖1所示。各個(gè)無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)用于控制室內各個(gè)照明燈具，在遙控器上有多個(gè)按鍵，用于控制室內的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現對照明燈具的無(wú)線(xiàn)控制。

    在主遙控器和各個(gè)無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)終端中，核心元件均為A7105模塊和AT89C2051單片機。在A(yíng)7105模塊中，已將A7105芯片及其正常工作所需的基本硬件電路制作完好，并留出了與微處理器相連的接口，因此A7105模塊的推出為該芯片的應用提供了很大的方便。AT89C2051單片機內部有非易失性Flash存儲器。
    這為無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)終端始終保存自身的地址信息提供了便利，不需額外增加硬件地址電路，從而降低了系統的成本。
    在遙控器(發(fā)射電路)上有多個(gè)按鍵，當某個(gè)按鍵按下時(shí)，遙控器發(fā)送1個(gè)64位的地址信息。各個(gè)無(wú)線(xiàn)接收終端接收到該信息后，喚醒微處理器將接收到的地址信息與自身的地址進(jìn)行對比，若相同，則啟動(dòng)繼電器控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行動(dòng)作，同時(shí)將信息回饋給主控制器，以示接收成功；若不相同，節點(diǎn)則繼續進(jìn)入睡眠模式，等待下一次喚醒。

3 系統硬件電路設計
    在本系統中，采用AT89C2051的P1口管腳與A7105無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊進(jìn)行數據傳遞。對于A(yíng)7105無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片，其控制是通過(guò)SPI串行操作讀出或寫(xiě)入數據的，SPI串行操作可以采用三線(xiàn)制或四線(xiàn)制。這里采用四線(xiàn)制，遙控器的電路如圖2所示，接收電路如圖3所示。在接收電路中，當接收到數據之后，通過(guò)P3．7的循環(huán)取反，實(shí)現對LED燈的亮滅控制。

    由89C2051單片機的p1．0作為A7105模塊的片選信號，P1．1為模塊提供串行時(shí)鐘信號。P1．2與模塊的SDI引腳相連，負責地址信息由單片機輸出和進(jìn)行數據寫(xiě)操作時(shí)的數據寫(xiě)入A7105。P1．3管腳與模塊的GI01相連，當進(jìn)行數據的讀操作時(shí)，由P1．2送出8位地址信息，數據則通過(guò)GI01管腳被讀入單片機內部。采用四線(xiàn)制，需要對A7105中的GPI0x的控制寄存器進(jìn)行設置，這里使用的GI01作為輸出管腳，因此需要將GPI01 Pin Control Register(地址位0Bh)中的GPI01S3～GPI01S0四個(gè)二進(jìn)制位設置為“0110”即可。四線(xiàn)制的SPI讀寫(xiě)時(shí)序分別如圖4和圖5所示。

    由于A(yíng)7105的工作電壓范圍為1．9～3．6 V，AT89C2051的工作電壓范圍為2．7～6 V，所以在本實(shí)驗系統中，將其電壓統一為3 V，采用兩節5號電池供電。在以后的實(shí)驗中，可考慮采用低壓差電壓調節器LM1117。

4 系統軟件設計
    A7105無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片有兩種工作模式：FIFO(利用RF內部的存儲器先儲存要發(fā)射／接收的數據)和Direct(直接發(fā)射／接收)模式。不同的工作模式可以由初始化相應的寄存器來(lái)設定。在本系統中，設置A7105工作在FIFO模式下，此時(shí)最大可以寫(xiě)入64個(gè)字節的數據，這里設置8個(gè)字節(64 bit)的數據作為接收模塊的地址信息。
4．1 A7105的初始化
    A7105芯片在上電之后，首先進(jìn)行的就是初始化，下面結合初始化程序進(jìn)行說(shuō)明。

4．2 發(fā)射電路程序設計
    發(fā)射電路在上電之后，首先對A7105無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊進(jìn)行初始化，之后進(jìn)入按鍵檢測狀態(tài)。若有按鍵按下，則進(jìn)行發(fā)送數據，之后進(jìn)入等待接收來(lái)自接收電路的反饋信號。在電路初始化時(shí)，已將A7105的GI01管腳設置為高電平，進(jìn)入等待接收數據后，如果有數據到來(lái)，則GI01管腳變?yōu)榈碗娖�。當數據到�?lái)時(shí)，將GPI01 Pin Control Register(地址位OBh)中的GI01I設置為1，可以讓GI01管腳輸出反向。發(fā)射電路的系統程序流程如圖6所示。

4．3 接收電路程序設計
    在接收電路中，MCU首先初始化A7105模塊，和存儲64位的地址信息，然后進(jìn)入等待接收狀態(tài)。當接收模塊接收到發(fā)送電路發(fā)來(lái)的數據后，與自己內部?jì)Υ娴?4位的地址信息進(jìn)行對比，若相同，則發(fā)送確認信息，并控制P3．7管腳輸出低電平，點(diǎn)亮LED，其主程序流程如圖7所示。

5 結論
    該系統采用89C2051和A7105無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊，實(shí)現了LED的無(wú)線(xiàn)遙控，為進(jìn)一步研究室內照明無(wú)線(xiàn)遙控系統奠定了基礎。當然，本系統電路和實(shí)際使用的無(wú)線(xiàn)遙控系統還有一定差距，主要表現在以下三點(diǎn)：1)實(shí)用的室內無(wú)線(xiàn)照明系統的接收模塊是通過(guò)繼電器去控制220 V的交流電，本系統中僅以一個(gè)LED來(lái)模擬；2)實(shí)際中有多個(gè)無(wú)線(xiàn)接收模塊，因此在主控制器中也應該有多個(gè)按鍵；3)本系統尚未考慮節能的問(wèn)題。如果采用電池供電，必須考慮節能的問(wèn)題，在沒(méi)有數據傳輸時(shí)，均應考慮讓單片機和無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊進(jìn)入體眠模式。如果能從220 V交流電中獲取能量，則可以不考慮能量的問(wèn)題，但會(huì )使得設計成本增加。
    本系統的突出優(yōu)點(diǎn)在于價(jià)格低，A7105無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊批量購買(mǎi)，每片不足5元，AT89C2051單片機1元左右。若設計成實(shí)用的產(chǎn)品，則需增加繼電器，目前普通繼電器例如MK2P(JTX-2C)在5元左右，若批量購買(mǎi)，價(jià)格會(huì )更低。另需按鍵和外殼等，最終成本可以控制在15元以?xún)�。因此，若本系統能夠成功應用于室內照明無(wú)線(xiàn)遙控，則出售價(jià)格會(huì )非常低，普通百姓能夠承擔得起，在國內將會(huì )擁有廣闊的市場(chǎng)。