● 摘要
无线串口模块可用于实现多种具有串口终端设备之间的互联或与计算机的连接，当终端设备较多时，与传统的有线串口相比，具有省线，操作简便的特点。瑞斯康达公司的主要产品是以太网接入设备、工业以太网通信设备，可以使用计算机，通过串口与这些产品通信，进行设置或获取设备的运行状态。但是当一个机房中有很多产品时，采用无线串口就成为代替有线串口的一种较好的解决方案，能极大方便设备的安装及维护过程。无线串口通信解决方案大致分为标准和非标准两类，由于标准解决方案需兼容标准协议，实现起来相当繁琐，而且硬件设计非常复杂，芯片成本也比较高；非标准方案为无线串口模块，具有结构简单，实现容易，成本低等特点。传统无线串口模块多由单个无线收发器或无线收发器和单片机构成，前者无法实现组网，后者结构较为复杂。
使用NORDIC公司的内置单片机和无线收发器的SOC nRF24LE1开发无线串口模块，具有结构简单，成本低等优点。nRF24LE1的内部既包含了可以用来控制功能的单片机，又包括了可以用来实现通信的射频模块，使用单芯片即可实现无线串口通信模块。本文就使用nRF24LE1开发无线串口模块的硬件、软件、通信拓扑、控制结构和抗干扰措施进行研究，设计出了一套较为完善的硬件和软件解决方案。完成了硬件原理图、PCB的研究设计工作，实现了一套基于星形拓扑、载波监听方式的无线组网方式，基于前后台工作模式的嵌入式软件。之后，对上述硬件和软件进行实验研究测试，验证了功能的有效性。