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基于CC2500的2.4G无线收发系统设计正文（郝兴恒）

基于CC2500的2.4GHz无线收发系统设计

1.系统方案设计与论证

1.1设计要求

利用无线芯片设计一个无线收发系统，要求设计达到以下技术要求：①低工作电压，

低功耗。

②工作于免费的2.4~2.485GHz免许可证ISM频段。③各主要技术指标可实现编程控

制，要求操作简单。④高信息传输速率（≥250kbps），支持多种调制方式。

⑤高接收灵敏度（10kbps下-100dBm;250kbps下-90dBm；1%数据包误码率，450KHz数

字信道滤波带宽），可编程输出功率控制。⑥可实现点对多点通信地址控制。

1.2设计方案与论证

设计采用模块化设计，整个系统主要由无线收发模块、控制模块和电源模块构成。

1.2.1无线模块

根据设计要求，查找工作在2.4GHz频段相应无线收发芯片的datasheeet，从Nordic、

Maxic、TI、SiliconLabs等各大公司生产的无线收发芯片中仔细查找筛选，筛选的原则

是：①满足设计性能要求②价格合理，容易购买③设计难度小，操作方便。通过比较，最

终选定TI公司的CC2500作为无线模块核心。CC2500体积小，几乎集成了所有的无线射频

功能，灵敏度高，可编程设定主要工作参数，高效的SPI接口，工作在1.8V~3.6V电压范

围，功耗低，具有多种调制方式，能满足不同应用要求，纠错能力强、误码率低。所需外

围器件很少，降低了设计难度；数字特征明显，软件设计难度降低，用户操作也更加简单；

收发一体，可实现双向通信。所以，选择CC2500作为无线核心具有很大的设计优势和价

格优势，设计周期短，使用简便，最终产品也能够更快的占领市场。

1.2.2控制模块

无线模块选用了CC2500，由于CC2500芯片内部集成了几乎所有的射频功能，控制器

只要能控制CC2500的不同操作模式，写入缓冲数据，通过4线SPI（SI,SO,SCLK和CSn）

总线配置接口读回状态信息就能达到要求。因此，廉价的MCU就能对其进行控制，市场

上最常见的8位51系列单片机就能满足要求，综合性能、价格、应用普遍性等多方面的

因素，本

1

设计采用能满足设计要求、性能适中、价格最便宜、使用广泛的STC89C52单片机作

为无线模块微控制核心。

1.2.3电源模块

根据上面的选择，CC2500芯片的供电电压要求是1.8V~3.6V，而且要求稳定度高，干

扰小。STC89C52芯片供电电压是5V，稳定性要求比无线芯片稍低。根据要求初步拟定了

两个方案：

方案一：采用干电池供电。利用3节五号电池分别为CC2500提供3V直流电源，为

STC89C52提供4.5V的直流电源。但是干电池得不到芯片所要求的典型电压值，放点以后

的电压值和内阻的变化也很大，实际上是很难满足设计的供电要求的。

方案二：采用稳压芯片。为增加无线系统的移动性，稳压部分的前级既可以采用对市

电变压后的开关电源，也可以采用蓄电装置供电，因为无线模块的便携性要求，这里最好

采用5V或5V以上的蓄电池作前级供电。设计中3.3V稳压芯片采用LM2576T-3.3，5V稳

压芯片采用L7805。

考虑到首先要满足性能要求，最终供电模块采用方案二。根据设计要求，得出系统

的总的设计方案框图如图（1）所示。发射部分天线接收部分天线无线发射模块无

线接收模块电源模块控制模块电源模块控制模块

图（1）方案框图

由方框图可见，无线收发系统分为发射部分和接收部分，实际上由于CC2500是收发

一体

的芯片，所以系统可以简化表示为如图（2）所示形式：

2

无线收发模块电源模块控制模块图（2）简化了的设计方案

综上所述，考虑到性能、价格、操作性、便携性等各种因素，本方案都能达到要求，

因此本方案是可实现的。

2.硬件单元电路设计

2.1无线模块

CC2500是Chipon公司（现被TI收购）推出的单片无线收发一体化芯片，芯片属于

基于0.18微米CMOS晶体技术的ChipconSmartRF04系列。工作在2.4~