基于RFID的低功耗有源手持机设计

　　2．4 充电与静电防护电路
    
　　如图6所示，系统采用锂电池和USB的VBUS两路电源供电。两路电源汇合后接入锂电池充电芯片MAX1551的输入脚，对电池进行充电。／CHG脚为充电状态指示引脚，未充满时呈高阻态，充满时输出低电平。充电期间，微处理器通过检测这一引脚的状态来判断充电是否完成，并将充电状态显示在LCD上。为避免静电对微处理器造成损坏，需要对USB接口电路进行静电防护，这里采用的芯片是SN65220。

　　2．5 电压转换模块
    
　　手持系统对电源的转换效率以及电源芯片的静态电流要求比较高。转换效率越高，芯片的静态电流越小，则同等条件下手持系统的电池使用时间就越长。电压转换电路如图7所示。采用凌力尔特公司的DC-DC转换芯片LTC3530和LTC3525-5V，在电池的可供电电压范围内，其效率在80％以上，最高可达90％以上；并且具有使能引脚，方便进行电源管理，可得到系统所需的+3．3 V和+5 V电源电压。为保证系统在关机时仍然可以通过开机键进行开机，需要对微处理器单独供电，这里采用转换芯片LP2985。

　　2．6 键盘电路
    
　　键盘电路采用键盘管理芯片CH452A，如图8所示。通过I2C接口与MPU进行通信，手持机的开关机键采用一个分立按键实现，与按键并联的0．1μF电容可以消除抖动。

　　2．7 RF电路
    
　　nRF24L01是一款工作在2．4～2．5 GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片。它具有面积小、数据传输速率高、低功耗等优点；可工作于跳频方式下，能有效地避开周围环境的干扰；通过SPI接口与微处理器进行数据通信，天线采用占用PCB空间较小的倒F型PCB天线。RF电路图如图9所示。

　　2．8 LCD电路
    
　　采用深圳耀宇科技公司型号为YM280T的2．8寸TFTLCD，可以工作在8总线模式下。其他电路如图10所示。

　　背光电路，将键盘的背光与LCD的背光并在一起，用一个三极管开关进行控制，以降低功耗；声音提示电路，采用体积为5 mm×5 mm×2 mm的蜂鸣器，以适应手持机小巧的需求；外扩Flash，采用引脚少、封装体积小的串行Flash存储器AT45DB081，通过SSP进行数据通信(SSP接口与SPI接口兼容)。

　　3 软件设计

　　3．1 数据包格式
    
　　增强型ShockBurst模式下的数据包格式如图11所示。

　　前导码用来进行同步，仅在发送模式下使用；标志位用来进行包识别，仅仅用到其中的两位，剩余的7位保留；数据是要传送／接收的1～32字节宽度的物品识别信息；CRC校验选择生成多项式为X16+X12+X5+X1的16位CRC校验。