1、Fytoo TechnRF905無線收發模塊開發指南（V3.0）一、模塊介紹目前我公司共有3款基于nRF905的微功率無線模塊（客戶定制款除外），此幾款的管腳排列及程序均完全兼容：RF905B（PCB板載天線），模塊尺寸：38mm*44mm（最寬處）Fytoo TechRF905SE（標配短膠棒天線，其它天線可選；尺寸32*19mm）RF905RD（新推本，尺寸更小，精度更高，標配水平外置天線）模塊尺寸25mm*19mm（尺寸不含天線及SMA座）；（可配置高品質鍍銀彈簧天線，極具性價比，適合大批量使用）模塊性能及特點：(1) 433MHz 開放ISM頻段免證使用(2) 最高工作速率50kbps

2、，高效GFSK調制，能力強，特別適合工業控制場合(3)最多可設125頻道，滿足多點通信和跳頻通信需要(4)內置硬件CRC檢錯和點對多點通信地址控制(5)低功耗1.9 -3.6V 工作，待機模式下狀態僅為2.5uA(6)收發模式切換時間 650us(7)模塊可設地址，只有收到本機地址時才會輸出數據（提供中斷指示)，可直接接各種單片機使用，編程非常方便Fytoo Tech(8) TX Mode: 在+10dBm情況下，電流為30mA; RX Mode: 12.2mA(9) 標準雙排2.54mm間距DIP接口，便于應用(10) 本公司提供目前幾大主流單片機（AVR，MSP430，51，C8051F等

3、）的開發代碼，客戶只需要將代碼移植，就能輕松應用本模塊；同時配套基于目前主流單片機（AVR，MSP430，51等）的無線開發系統，便于實地測試評估及幫助更快實現無線應用，歡迎配套選購(11) RF905B為PCB載天線，直線可視通訊距離約100米，RF905SE及RF905RD，外置膠棒天線，直線可視通訊距離可達200-300米。如果配備高增益天線，則可以達到更遠二、接口電路管腳說明管腳名稱管腳功能說明1VCC電源電源+3.33.6V DC2TX_EN數字輸入TX_EN= 1 TX 模式 TX_EN= 0 RX 模式Fytoo Tech說明：(1) VCC腳接電壓范圍為3.3V3.6V之間，不

4、能在這個區間之外，超過3.6V將會燒毀模塊。電壓3.3V左右(2) 除電源VCC和接地端，其余腳都可以直接和普通的5V單片機IO口直接相連，無需電平轉換。當然對3V左右的單片機更加適用(3) 硬件上沒有SPI的單片機，可以用普通單片機IO口模擬SPI，不需要單片機SPI模塊介入，只需添加代碼模擬SPI時序即可3TRX_CE數字輸入使能發射或接收4PWR_UP數字輸入上電5uCLK時鐘輸出本模塊該腳廢棄不用，向后兼容6CD數字輸出載波檢測7AM數字輸出地址匹配8DR數字輸出接收或發射數據完成9MISOSPI 接口SPI 輸出10MOSISPI 接口SPI 輸入11SCKSPI 時鐘SPI 時鐘1

5、2CSNSPI 使能SPI 使能13GND地接地14GND地接地Fytoo Tech(4) 13腳、14腳為接地腳,需要和母板的邏輯地連接起來(5) 排針間距為100mil/2.54mm,標準DIP插針，如果需要其他封裝接口，比如密腳插針，或者其他形式的接口，可以們定做(6) 與51系列單片機P0口連接時候，需要加10K的上拉電阻,與其余口連接不需要(7) 其他系列的單片機，如果是5V的，請參考該系列單片機IO口輸出電流大小，如果超過10mA，需要串聯電阻分壓，否則容易燒毀模塊! 如果是3.3V的，可以直接和RF905模塊的IO口線連接。三、模塊引腳和電氣參數說明模塊使用公司的 RF905開發

6、而成。RF905 單片無線收發器工作在433/868/915MHZ 的ISM 頻段由一個完全集成的頻率調制器一個帶解調器的一個功率放大器一個晶體震蕩器和一個調節器組成ShockBurst 工作模式的特點是自動產生前導碼 和 CRC 可以很容易通過SPI 接口進行編程配置電流消耗很低在為10dBm 時發射電流為30mA 接收電流為12.5mA. 進入ERDOWN 模式可以很容易實現節電.nRF905模塊性能參考數據參數數值最低工作電壓3.0V最大10dBmFytooTechnRF905模塊工作電壓與最大發射增益參考數據四、模塊工作方式RF905一共有四種工作模式, 其中有兩種活動RX/TX 模式

7、和兩種節電模式。活動模式ShockBurst RX; ShockBurst TX節電模式:工作電壓(模塊VCC供電電壓)模塊最大發射增益(dBm)+3.3V+7.3dBm+3.6V+10dBm最大數據傳輸率50kbps輸出功率為-10 dBm 時工作電流9mA接收模式時工作電流12.5mA溫度范圍-40 to +85典型靈敏度-100dBmERDOWN 模式時工作電流2.5uAFytoo Tech掉電 ;STANDBYnRF905 工作模式由TRX_CE、TX_EN、PWR_UP的設置來設定。4.1 ShockBurst 模式ShockBurstTM收發模式下，使用片內的先入先出堆棧區，數據低

8、速從微控制器送入，但高速發射，這樣可以盡量節能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數據發射速率。與射頻協議相關的所有高速信號處理都在片內進行，這種做法有三大好處：盡量節能；低的系統費用(低速微處理器也能進行高速射頻發射)；數據在空中停留時間短，性高。ShockBurstTM技術同時也減小了整個系統的平均工作電流。在ShockBurstTM收發模式下， RF905自動處理字頭和CRC。在接收數據時，自動把字頭和CRC移去。在發送數據時，自動加上字頭和CRC，當發送過程完成后，DR引腳通知微處理器數據發射完畢。4.1.1 ShockBurst TX 發送流程PWR_UPTRX_CETX_E

9、N工作模式0XX掉電和SPI 編程10XStandby 和SPI 編程110ShockBurst RX111ShockBurst TXFytoo Tech典型的RF905發送流程分以下幾步：A. 當微控制器有數據要發送時，通過SPI接口，按時序把的地址和要發送的數據送傳給RF905，SPI接口的速率在通信協議和器件配置時確定；B. 微控制器置高TRX_CE和TX_EN，激發RF905的ShockBurstTM發送模式；C. RF905的ShockBurstTM發送：(1)射頻寄存器自動開啟；(2)數據打包(加字頭和CRC)；(3)發送數據包；(4)當數據發送完成，數據準備好引腳被置高；D. A

10、UTO_RETRAN被置高，RF905不斷重發，直到TRX_CE被置低；E. 當TRX_CE被置低，RF905發送過程完成，自動進入空閑模式。 注意：ShockBurstTM工作模式保證，一旦發送數據的過程開始，無論TRX_EN和TX_EN引腳是高或低，發送過程都會被處理完。只有一個數據包被發送完畢，RF905才能接受下一個發送數據包。4.1.2 ShockBurst RX 接收流程接收流程A.當TRX_CE為高、TX_EN為低時，RF905進入ShockBurstTM接收模式；B.650us后，RF905不斷監測，等待接收數據；C.當RF905檢測到同一頻段的載波時，載波檢測引腳被置高；D.

11、當接收到一個相匹配的地址，AM引腳被置高；Fytoo TechE. 當一個正確的數據包接收完畢， RF905自動移去字頭、地址和CRC校驗位，然后把DR引腳置高F.微控制器把TRX_CE置低，nRF905進入空閑模式；G.微控制器通過SPI口，以一定的速率把數據移到微控制器內；H.當所有的數據接收完畢，nRF905把DR引腳和AM引腳置低；I.nRF905此時可以進入ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM發送模式或關機模式。當正在接收一個數據包時，TRX_CE或TX_EN引腳的狀態發生改變，RF905立即把其工作模式改變，數據包則丟失。當微處理器接到AM引腳的信號之后，其就

12、知道RF905正在接收數據包，其可以決定是讓RF905繼續接收該數據包還是進入另一個工作模式。4.1.3節能模式RF905的節能模式包括關機模式和節能模式。在關機模式，RF905的工作電流最小，一般為2.5uA。進入關機模式后，RF905保持配置字中的內容，但不會接收或發送任何數據。 空閑模式有利于減小工作電流，其從空閑模式到發送模式或接收模式的啟動時間也比較短。在空閑模式下，RF905的部分晶體振蕩器處于工作狀態。五、配置RF905模塊所有配置字都是通過SPI接口送給RF905。SIP接口的工作方式可通過SPI指令進行設置。當RF905處于空閑模式或關機模式時，SPI接口可以保持在工Fyto

13、o Tech作狀態。5.1 SPI接口寄存器配置SPI接口由狀態寄存器、射頻配置寄存器、發送地址寄存器、發送數據寄存器和接收數據寄存器5個寄存器組成。狀態寄存器包含數據準備好引腳狀態信息和地址匹配引腳狀態信息；射頻配置寄存器包含收發器配置信息，如頻率和輸出功能等；發送地址寄存器包含的地址和數據的字節數；發送數據寄存器包含待發送的數據包的信息，如字節數等；接收數據寄存器包含要接收的數據的字節數等信息。SPI接口由5個寄存器組成執行寄存器的回讀模式來確認寄存器的內容SPI接口和5個寄存器狀態寄存器Sus-Register寄存器包含數據就緒DR 和地址匹配AM 狀態RF配置寄存器RF-Configu

14、ration RegisterFytoo Tech寄存器包含收發器的頻率,輸出功率等配置信息發送地址TX-Address寄存器包含目標器件地址字節長度由配置寄存器設置發送有效數據TX-Payload寄存器包含發送的有效ShockBurst 數據包數據字節長度由配置寄存器設置接收有效數據TX-Payload寄存器包含接收到的有效ShockBurst 數據包數據字節長度由配置寄存器設置在寄存器中的有效數據由數據準備就緒DR 指示5.2 SPI 指令設置當CSN 為低時, SPI接口開始等待一條指令。任何一條新指令均由CSN 的由高到低的轉換開始。用于SPI 接口的有用命令見下表：SPI 串行接口指

15、令設置指令名稱指令格式SPI 串行接口指令操作W_CONFIG (WC)0000AAAA寫配置寄存器AAAA寫操作的開始字節字節數量取決于AAAA的開始地址R_CONFIG (RC)0001AAAA讀配置寄存器AAAA讀操作的開始字節字節數量取決于AAAA的開始地址FytooTech5.3 SPI 時序SPI 讀操作W_TX_PAYLOA D (WTP)00100000寫TX 有效數據1-32 字節寫操作全部從字節0 開始R_TX_PAYLOA D (RTP)00100001讀TX 有效數據1-32 字節讀操作全部從字節0 開始W_TX_ADDRES S (WTA)00100010寫TX 地址

16、1-4 字節寫操作全部從字節0開始R_TX_ADDRES S (RTA)00100011讀TX 地址1-4 字節讀操作全部從字節0開始R_RX_PAYLOA D (RRP)00100100讀RX 有效數據1-32 字節讀操作全部從字節0 開始CHANNEL_CON FIG (CC)1000pphc cccccccc快速設置配置寄存器中CH_NO HFREQ_PLL和PA_PWR 的命令CH_NO=ccccccccc HFREQ_PLL=h PA_PWR=ppFytooTechSPI 寫操作5.4 配置寄存器RF-Configuration-Register說明參數位寬說明CH_NO9同HFRE

17、Q_PLL 一起設置中心頻率默認值=001101100b=180d FRF= 422.4+ CH_NOd/10 *(1+ HFREQ_PLLd)MHZHFREQ_ PLL1設置PLL 在433 或868/915MHZ 模式默認值=0； 0Fytoo Tech-器件工作在433MHZ 頻段；1-器件工作在 868/915MHZ 頻段PA_PWR2輸出功率默認值=00 00 -10dBm 01 -2dBm 10 +6dBm11 +10dBmRX_RED_ PWR1降低接收模式電流消耗至1.6mA 靈敏度降低默認值=0 0 -正常模式1 -低功耗模式AUTO_ RETRAN1重發數據如果TX 寄存器

18、的TRX_CE 和TX_EN 被設置為高默認值=0 0 -不重發數據1 -重發數據包RX_AWF3RX 地址寬度默認值=100 001 -1 字節RX 地址寬度100 -4 字節RX 地址寬度TX_AWF3TX 地址寬度默認值=100 001 -1 字節TX 地址寬度100 -4 字節TX 地址寬度RX_PW6RX 接收有效數據寬度默認值=100000 000001 -1字節RX 有效數據寬度000010 -2 字節RX 有效數據寬度100000 -32 字節RX 有效數據寬度TX_PW6TX 有效數據寬度默認值=100000 000001 -1 字節 TX 有效數據寬度000010 -2 字

19、節TX 有效數據寬度100000 -32 字節TX 有效數據寬度RX_ ADDRESS32RX 地址使用字節依賴于RX_AFW 默認值=E7E7E7E7hUP_CLK_ FREQ2輸出時鐘頻率默認值=11 00 -4MHZ 01 -2MHZ 10-1MHZ 11 -500KHZFytooTech5.5 配置寄存器內容RF-Configuration-Register( R/W)字節#內容位7 0 MSB=BIT7初始化值0Bit7 00110_11001Bit7:6沒用AUTO_RETRAN RX_RED_PWR PA_PWR1:0 HFREQ_PLL CH_NO80000_00002Bit7

20、 沒用TX_AFW2:0 Bit3 沒用 RX_AFW2:00100_01003Bit7:6沒用RX_PWR5:00010_00004Bit7:6沒用TX_PWR5:00010_00005RX 地址0 字節E7UP_CLK_EN1輸出時鐘使能默認值=1 0 -沒有外部時鐘1 -外部時鐘信號使能XOF3晶體振蕩器頻率必須依據外部晶體的標稱頻率設置默認值=100 000 -4MHZ 001 -8MHZ 010 -12MHZ011 -16MHZ 100 -20MHZCRC_EN1CRC 校驗允許默認值=1 0 -不允許1 -允許CRC_ MODE1CRC 模式默認值=1 0 -8 位CRC 校驗位1

21、 -16 位 CRC 校驗位Fytoo TechTX_ADDRESS(R/W)字節#內容位7 0 MSB=BIT7初始化值0TX_ADDRESS7:0E71TX_ ADDRESS 15:8E7TX_PAYLOAD(R/W)字節#內容位7 0 MSB=BIT7初始化值0TX_PAYLOAD7:0X1TX_PAYLOAD15:8XXX30TX_PAYLOAD247:240X31TX_PAYLOAD255:248X6RX 地址1 字節E77RX 地址2 字節E78RX 地址3 字節E79CRC_ 模式 CRC 校驗允許X OF2:0 UP_CLK_EN UP_CLK_FREQ1:01110_0111

22、FytooTech注意：射頻寄存器的各位的長度是固定的。然而，在ShockBurstTM收發過，TX_PAYLOAD、RX_PAYLOAD、TX_ADDRESS和RX_ADDRESS 4個寄存器使用字節數由配置字決定。RF905進入關機模式或空閑模式時，寄存器中的內容保持不變。SUS_REGISTER(R)字節#內容位7 0 MSB=BIT7初始化值0AM bit6 沒用DR bit4:0 沒用E7RX_PAYLOAD(R)字節#內容位7 0 MSB=BIT7初始化值0RX_PAYLOAD7:0X1RX_PAYLOAD15:8XXX30RX_PAYLOAD247:240X31RX_PAYLOA

23、D255:248X2TX_ ADDRESS 23:16E73TX_ ADDRESS 31:24E7Fytoo Tech六、RF905編程指南使用RF905模塊無需掌握任何專業無線或高頻方面的理論，讀者只需要具備一定的單片機應用基礎即可。本文檔沒有涉及到，讀者可以參考nRF905手冊。6.1nRF905配置寄存器字節0：7:0 CH_NO7:0：連同字節1的CH_NO8和HFREQ_PLL控制905的載波頻段參考設置：Operating frequency HFREQ_PLLCH_NO430.0 MHz0001001100Fytoo Tech433.1MHz0001101011433.2MHz0

24、001101100434.7MHz0001111011862.0MHz1001010110868.2MHz1001110101868.4MHz1001110110869.8MHz1001111101902.2MHz1100011111902.4MHz1100100000927.8MHz1110011111載波頻率的計算公式：字節1：0CH_NO 8 ：參見字節01HFREQ_PLL ：Fytoo Tech0- 器件工作在433MHZ頻段1- 期間工作在868/915MHZ頻段3:2 PA_PWR ：輸出功率00-10dBm （默認）01-2dBm10+6dBm11+10dBm4 RX_RED_

25、PWR ：降低接收模式電流消耗至1.6mA，靈敏度降低。0- 正常模式 （默認）1- 低功耗模式5AUTO_RETRAN：自動重發TX寄存器中的數據包，如果TRX_CE和TX_EN被設置為高。0- 不重發數據包 （默認）1- 自動重發數據包7:6 保留字節2Fytoo Tech2:0 RX_AWF 2:0 ：RX地址寬度001- 1字節RX地址寬度（默認）100- 4字節RX地址寬度3保留6:4 TX_AWF 2:0 ：TX地址寬度001- 1字節TX地址寬度100- 4 字節TX地址寬度7保留字節35:0RX_PW 5:0 ：RX接收有效數據寬度000001-1字節RX有效數據寬度00001

26、0-2字節RX有效數據寬度100000-32字節RX有效數據寬度7:6 保留Fytoo Tech字節45:0TX_PW 5:0 ：TX發送有效數據寬度000001-1字節TX有效數據寬度000010-2字節TX有效數據寬度100000-32字節TX有效數據寬度7:6保留字節5：RX地址0字節字節6：RX地址1字節字節7：RX地址2字節字節8：RX地址3字節字節 91:0UP_CLK_FREQ 1:0：輸出時鐘頻率Fytoo Tech00-4MHZ01-2MHZ10-1MHZ11-500KHZ2UP_CLK_EN ：輸出時鐘使能0-沒有外部時鐘1-外部時鐘信號使能 （默認）5:3XOF 2:0

27、：晶體振蕩器頻率，必須依據外部晶體的標稱頻率設置(無線模塊上905外接晶振的頻率)000-4MHZ001-8MHZ010-12MHZ011-16MHZ100-20MHZ（默認）6CRC_EN ：CRC校驗允許0- 部允許1- 允許（默認）Fytoo Tech7CRC_MODE ：CRC模式0- 8位CRC校驗位1-16位CRC校驗位 （默認）范例程序中的相關代碼段：/*nRF905寄存器配置參數*/typedef struct RFConfiguchar n;uchar buf10;RFConfig;code RFConfig RxTxConf =10,0 x4c, 0 x0c, 0 x44,

28、 0 x20,0 x20,0 xcc, 0 xcc, 0 xcc,0 xcc, 0 x58;/buf10 中數據對應 字節0 字節9 ，具體內容可參考上文寄存器配置章節Fytoo Tech/注：對于頻段設置參數CH_NO，在提供的范例程序中CH_NO7:0的值為0 x4c。不建議各位用戶使用其他數值，因為的模塊在硬件上只適應430MHz左右的頻率，為了達到最好的效果，參數上應當與硬件匹配，否則會影響通訊距離。6.2 通過SPI接口向nRF905 配置寄存器讀寫配置信息nRF905通過SPI接口與單片機通訊，因此必須首先了解SPI接口。SPI概念 SPI串行接口由四條線：MOSI主機輸出從機輸入

29、（主機寫操作）MISO主機輸入從機輸出（主機讀操作）SCK 串行時鐘信號，由主機控制CSN 片選信號，低電平有效/void SpiWrite(ucharbyte)uchar i;DATA_BUF=byte;/ 將需要發送的數據寫入緩存for (i=0;i8;i+)/ 循環8次發送一個字節的數據if (flag)/ flag = DATA_BUF7;Fytoo TechMOSI=1;elseMOSI=0;SCK=1;/ SCKDATA_BUF=DATA_BUF1; /一位,為下一位的發送做準備SCK=0;/ SCK 低電平步驟一：MOSI線準備好需要發送的數據位步驟二：SCK置高，器件MOSI線

30、上的數據步驟三：SCK置低，準備發送數據的下一位以上步驟循環執行8次，通過SPI向器件發送數據完成！注意：數據的傳輸時，低位在后。/uchar SpiRead(void)uchar i;for (i=0;i8;i+)/循環8次發送一個字節的數據Fytoo TechDATA_BUF=DATA_BUF1; /一位,準備接收下一位數據SCK=1;/ SCKif (MISO)flag1=1;/ flag1 = DATA_BUF0;elseflag1=0;SCK=0;/ SCK低電平return DATA_BUF;/ DATA_BUF 為接收到的完整數據步驟一：MISO線準備好需要發送的數據位步驟二：S

31、CK置高，主機MISO線上的數據步驟三：SCK置低，準備接收數據的下一位以上步驟循環執行8次，通過SPI從器件上讀數據完成！注意：數據的傳輸時，低位在后。/void Config905(void)uchar i;Fytoo TechCSN=0;/ CSN片選信號，SPI使能SpiWrite(WC);/ 向905寫配置命令for (i=0;iRxTxConf.n;i+)/ 循環寫入配置信息SpiWrite(RxTxConf.bufi);/RxTxConf保存預先設置好的配置信息CSN=1;/ 結束SPI數據傳輸步驟一：CSN置低電平，SPI接口開始等待第一條指令步驟二：調用SpiWrite函數，

32、向器件發送WC信號，準備寫入配置信息（SpiWrite函數在上文講解）步驟三：反復調用SpiWrite函數，向器件配置寄存器寫入配置信息步驟四：CSN置，結束SPI通訊。nRF905配置完成！代碼中nRF905 SPI接口指令的宏定義/（以下操作全部從對應寄存器的字節0開始）#defineWC0 x00/ 寫配置寄存器（RF-Configuration Register）#defineRC0 x10/ 讀配置寄存器（RF-Configuration Register）#defineWTP0 x20/ 向TX-Payload寄存器寫入發送有效數據Fytoo Tech#defineRTP0 x21

33、/從TX-Payload寄存器發送有效數據#defineWTA0 x22/向TX-Address寄存器寫入發送地址#defineRTA0 x23/從TX-Address寄存器發送地址#defineRRP0 x24/從RX-Payload寄存器接收到的有效數據/使用nRF905發送數據void TxPacket(void)uchar i;CSN=0;SpiWrite(WTP);/Write payloaddfor (i=0;i32;i+)SpiWrite(TxBufi);/ 寫入32直接發送數據CSN=1;/關閉SPI,保存寫入的數據Delay(1);CSN=0;/SPI使能,準備寫入地址信息S

34、piWrite(WTA);/ 寫數據至地址寄存器for (i=0;i4;i+)/ 寫入4字節地址Fytoo TechSpiWrite(RxTxConf.bufi+5);CSN=1;/ 關閉SPITRX_CE=1;/ 進入發送模式,啟動射頻發送Delay(1);/ 進入ShockBurst發送模式后,保證數據發送完成后返回STANDBY模式TRX_CE=0;步驟一：通過SpiWrite 函數發送WTP命令，準備寫入TX有效數據步驟二：循環調用SpiWrite向TX-Payload寄存器寫入TX有效數據（中間夾有CSN電平變化）步驟三：延時步驟四：通過SpiWrite函數發送WTA命令，準備寫入TX地址步驟五：循環調用SpiWrite向TX-Address寄存器寫入TX地址步驟六：TRX_CE=1; 開始發送數據延時，nRF905數據發送完成當nRF905接收到一條完成的信息時，會將DR