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1、各样芯片特征对照(精)先简单的将各样无线收发芯片做个对照，而后从中选出一个较为适合的芯片在详尽与 CC2540 蓝牙芯片作对照。表 1 各样无线收发芯片对照依据上表各样芯片的性能对照，联合一些实质要素，在这些芯片中我们初步认为 nRF2401 无线收发一体芯片比较适合。因为其与蓝牙芯片同样都是工作在2.4GHz 自由频段。为此我们在下边将进一步将其与CC2540 蓝牙芯片做进一步的对照，而后从二者中选出一个更加适合的芯片。下边我们将对照 nRF24l01 芯片与 CC2540 蓝牙芯片的优弊端表 2 CC2540与 nRF24L01 芯片对照 / CC2540 芯片简介：图 1 CC2540引
2、脚图从上图可知， CC2540芯片共有 40 个引脚，所有引脚可分为 I/O 端口线引脚、电源线引脚和控制线引脚三类。I/O 端口线引脚：CC2540 有 19 个可编程的 I/O 引脚， p0、p1 口是完整的 8 位口， p2 口只有 3个能够使用的位。I/O 端口的重点特征：（1）可设置为往常的I/O 口，也可设置为外头I/O 口使用； （ 2）在输入时有上拉和下拉能力；（3）19 个数字 I/O 口引脚都拥有响应外面的中止能力。假如需要外面中止，可对 I/O 口引脚产生中止，同时外面的中止事件也可能被用来唤醒休眠模式。（4）1219 脚（即 P0_0P0_7）:拥有 4mA 输出驱动能
3、力； 9/11 脚（即P1_0P1_1）：拥有 20mA 输出驱动能力； 58 脚（ P1_2P1_5）、 3436脚（ P2_0P2_2）、 3738 脚（ P1_6P1_7）:拥有 4mA 输出驱动能力。表 4 控制线引脚功能用 CC2540 芯片设计的蓝牙模块系统框图如图2 所示图 2 蓝牙模块系统框图从图 2 能够看出外头电路设计的设计主要环绕主控芯片 CC2540 核心芯片进行设计。外头电路主要包含两个时钟、电源电路、阻抗般配电路、通讯接口电路、天线等。片内供压方式:1.8V 的稳压器外加去耦电容；现实中能够用40 号管脚外加1f的电容来实现。两时钟电路中，一个时钟电路用工作频次为
4、32.768kHz 的石英晶振和两个均为 15pF 的电容实现，石英晶振接芯片管脚 33 和 32，另一个时钟电路由一个工作频次为 32MHz 的石英晶振和两个分别为 22pF 和 12pF 的电容实现， 32MHz 的石英晶振接芯片管脚 22 和 23。其实物图以下列图所示图 3 CC2540蓝牙模块nRF24L01 芯片简介 图 4 nRF24l01 内部构造原理及管脚 表 5 nRF2401 管脚功能管脚名称CEDR2CLK2DOUT2CS DR1 CLK1 DATA DVDD VSS XC2 XC1 VDD_PA ANT1 ANT2 VSS_PA VDD VSS 管脚功能 数字输入 数
5、字输出 数字输入 /输出 数字输出 数字输入 数字输出 数据输入 /输出 数字输入 /输出 功率 功率 模拟输出 模拟输入 功率输出 射频 射频 功率 功率 功率 备注 用于激活芯片的接受或发送模式 数据通道 2 接收数据准备好输出，表示能够接受数据 接收数据通道的时钟输出 /输入 接收数据通道 2 的输出 片采纳于激活配置模式 该脚输出可用于表示数据通道 1 接收数据准备好 在数据通道 1 的 3-线接口发送时钟输入和接收的时钟输出 /输入 接收通畅 1/发送数据输入 /3-线接口 数字电源正端，使用时应退耦 接地（ 0V ） 晶振接入端 晶振接入端 功率放大器电源端 天线接口 1 天线接口
6、 2 接地（ 0V ） +3V DC 电源端 接地（ 0V ）19 20 21 22 23 24 IREF VSS VDD VSS PWR_UP VDD 模拟输入 功率 功率 功率数字输入 功率 参照电流输入端 接地（ 0V ） +3V DC 电源端 接地（ 0V ） 功率上限 +3V DC 电源端 nRF24L01 其实物以下列图 图 5 nRF24l01 无线模块 用 nRF24l01 芯片设计无线收发系统主要包含四部分：射频收发部分、单片机控制部分、接口电路和电源部分 nRF 与 CC2540 蓝牙芯片的比较结果 （ 1）硬件方面 CC2540 方案：一般由多个芯片构成，即由 PLL,发
7、射接收办理，基带办理等多个芯片 构成，因此硬件相对 nRF 复杂一点，可是整体来说外头电路实现仍是否是那么困难。 nRF 方案：只要要数个外头元件。 （ 2）接口方式 CC2540 对时序要求比较严格。 nRF 需要与单片机 SPI 或 I/O 连结。 （ 3）编程 CC2540:通讯协讲和软件货仓比较复杂，可是 CC2540 内部已经集成了低功耗蓝牙协议 栈和基本软件，因此使用起来简单方便。 nRF：供给了适用化的源代码，使编程相对方便一点 （4）功耗 因 CC2540 有 3 中功率模式，且模式之间切换时间短、方便。因此功耗比较低。 结论： 经过以上性能比较。个人比较偏向于使用CC2540
8、 蓝牙芯片。第一CC2540 芯片属于低功耗芯片，并且仍是一个真实意义上的片上系统，并且明显降低了成本和物理尺寸。从上边 的表格能够看出CC2540 各样模式下的功耗电流都特别小，使用寿命长远，因此比较切合我 们要求的低功耗设计。 并且其还支持固件升级， 可在片上储存数据， 其灵巧性将不停地提升， 同时因为 CC2540 芯片集成了低功耗蓝牙协议栈， 拥有基本的软件， 这样使用起来比较方便。 CC2540 芯片还内置了微控制办理器，对比于 nRF2401 性能更好一点。综合考虑，个人以为 CC2540 更适合我们所需。 蓝牙天线的种类： （1）倒 F 型天线 顾名思义，倒 F 型天线因其构造与
9、倒置的英文字母 F 相像而得名。如图 5 所示。此中 （L+H ）只有四分之一波长并且在其构造中已经包含有接触地金属面，能够降低对模块中接 地金属米难的敏感度，因此特别适适用在蓝牙模块装置中。此外一方面，因为倒 F 型天线 只要要利用金属导体配合适合的馈线及天线短路到接地面的地点， 故其制作成本低， 而且可 以直接与 pcb 电路板焊接在一同，一体化设计。图 5 倒 F 型天线 长处：构造简单、重量轻、可共形、制造成本低、辐射效率高、简单实现多频段工作等。（ 2）曲流型天线 因其长度比较难以确立，长度一般比四分之一波长稍长。 （3）陶瓷天线 陶瓷天线是此外一种适合于蓝牙装置使用的小型化天线。陶
10、瓷天线的种类分为块状陶 瓷天线和多层陶瓷天线。 块状天线是使用高温将整块陶瓷体一次烧结达成后再将天线的金属 部分印在陶瓷块的表面上。 多层天线烧制采纳低温共烧的方式讲多层陶瓷迭压对位后再以高 温烧结， 因此天线的金属导体能够依据设计需要印在每一层陶瓷介质层上， 这样一来能够有 效减小天线尺寸，并能达到隐蔽天线目的。因为陶瓷自己介电常数较 pcb 电路板高，因此使 用陶瓷天线能有效减小天线尺寸， 在介电消耗方面， 陶瓷介质也比 pcb 电路板的介电损失小， 因此非常适合低耗电率的的蓝牙模块中使用。 陶瓷天线尺寸一般 1210 封装相当， 成效要强 于板载天线。使用亦比较方便，一般有 ANT 接入脚和地脚，在 pcb 设计时，天线四周要净 空就能够了，特别注意不可以敷铜。 （ 4）2.4G 棒状天线 该天线体积大，但传输距离较其余天线要好。上述四种天线种类都是比较常用的，但在此次无线蓝牙模块设计中，个人比较偏向于倒 F 天线。这是因为印制倒F 天线重量轻、体积小、低剖面和易集成等特色 ,并且其在短距离无线应用上使用很宽泛。因此此次设计也将使用印制倒F 天线。上文所述的CC2540 蓝牙模 块和 nRF24L01 无线收发模块都集成了印制倒F 天线。因此综合考虑成本、效率、难易度等方面的要素，个人选择印制倒F 天线。
