基于PIC的FSK/ASK超外差收发机的设计

　　基于FSK/ASK的超外差收发机在远程无线进入、汽车胎压检测、无线传感器等方面都有很广泛的应用。本文以PICl6F819和MAXl471、MAXl479为基本部件，设计并实现FSK/ASK超外差射频收发机的过程。

　　1 元器件的选择

　　(1)控制器的选择

　　在本系统设计中,需要涉及到以下几个方面：处理器性能、所支持的开发工具、处理器的成本和功耗.综合以上几个方面考虑,微控制器选择Microchip公司的一款高性价比的8位微控制器PICl6F819。PICl6FSl9采用20脚贴片封装,在线方式进行程序调试和烧写;可采用内部晶振,工作频率可选31 kHz~8 MHz;工作电压从2~5.5V;正常工作时使用2V电压供电、使用内部晶振频率为32kHz、电流为7μA;睡眠状态时使用2V电压供电、电流为0.7μA。

　　(2)收发器件的选择

　　随着无线技术的发展,无线收发芯片的集成度和性能都得到大幅度提高,芯片性能也各有特色。生产此类芯片的厂商主要有Nordic、TI和Maxim等。选择无线收发芯片时,应考虑以下几点因素：功耗、发射功率、接收灵敏度、传输速率和芯片成本等。Maxim公司的MAXl479和MAXl471分别是超外差射频发射机和接收机,都采用+2.1~+3.3V的单电源供电,可以选择FSK/ASK调制方式,低工作电流,小贴片封装。

　　2 系统硬件构成

　　2.1 发射部分

　　发射部分由微控制器PICl6F819和射频发射芯片MAXl479组成,其系统构成原理图如图1所示。

　　微控制器PICl6F819通过PA口的8个引脚控制MAXl479的发射工作。MAXl479的主要引脚功能如表l所列。

　　其中,Mode引脚用于选择发射芯片是FSK模式或ASK模式。Enable引脚为高电平,则MAXl179进入发射状态。DIN引脚输入串行数据。

　　Clk0和Clk1共同决定Clkout引脚的输出频率,该频率可以作为微控制器的时钟频率输入。Clk0和Clkl的状态组合如表2所列。

　　Dev0、Devl、Dev2共同决定FSK调制时的背离频率的大小,其组合状态表如表3所列。

　　发射的载波频率由MAXl479所用的晶振决定,晶振同发射载波频率间的关系是：

　　fXTAL=32×晶振频率

　　如果选择的发射载波频率为315MHz,则所使用品振为9.8437MHz;如发射载波频率为433MHz,则所使用品振为13.56MHz。

　　MAXl479使用的天线要符合50Ω阻抗匹配,天线可以采用l/4波长的鞭状天线,也可以使用PCB布线作为天线。

　　2.2 接收部分

　　接收部分由射频接收芯片MAXl47l和微控制器构成,接收方一般和其他系统连接在一起,故不需要刻意根据低功耗选择微控制器,而是根据数据处理的需要自行选择。构成框图如图2所示。