电子产品世界

　　RF收发部分的电路如图2所示。C31为输入匹配电容，L32为输入匹配电感，同时L32还用于阻止直流偏置信号的输入；C4l、C42和L41共同实现发射输出电路的匹配。通过CCl010内部的发射／接收开关电路，收发器得以通过同一个50Ω的天线进行发射／接收操作。Ll、C8和C9组成一个低通滤波器，滤除高频谐波并且增加了频率的选择性，其阻抗为50Ω。元器件参数既可以按照CCl010datasheet上所给的值，也可利用Chipcon公司的SnaartRF Studio软件得到。

　　压控振荡器内嵌在CCl0lO芯片内，使用时只需要外接一个电感L101。电感最好选择线绕电感，根据所给参考值焊接上。然后用频谱仪查看其频率，根据其中心频率是否满足要求，适当调整其参数。L101应尽量靠近CCl0lO，并相对10和11两个引脚呈对称布置，其封装应选择0402或0603的小型封装。

　　一般可选择单鞭天线、螺旋天线或在PCB上的环形天线。单鞭天线的长度为波长的l／4，可通过式L=7125／f计算。其中，L表示单鞭天线的长度，f为发射／接收频率。环形天线布在PCB上，使用非常方便；但由于其福射能力较差，所以接收／发射性能也稍差些。螺旋天线是单鞭天线和环形天线的一种折中方案，其尺寸大小和接收／发射能力介于两者之间。可根据需要选择合适的天线。一般来说螺旋天线更加实用。

　　(2)CCl010与加速度传感器的接口电路设计

　　本无线采集系统采用了Freescale公司最新推出的一款低成本、单芯片、三轴加速度传感器MMA7260。该微型电容式加速传感器融合了信号调理、单极低通滤波器和温度补偿技术，并提供了4种加速度测量范围，分别为1．5 g、2 g、4 g和6g。

　　在CCl010与MMA7260的接口中，首先要考虑噪声问题。因为MMA7260内部采用了开关电容滤波器，有时钟噪声产生，所以需要在MMA7260的XOUT、YOUT和ZOUT三个输出端分别接RC滤波器；其次要考虑电压匹配问题，由于X、Y、Z轴方向的电压输出是0．45～2．85，CC1010的ADC最大输入范围是0～VDD。此处VDD为3.3 V，其范围恰好在ADC的输入范围之内，所以不用考虑额外的分压电阻。CC1010与MMA7260的接口电路如图3所示。R31／C31、R41／C41、R51／C51用于滤除MMA7260内部采样的开关噪声，GS1．GS2用于量程选择。

　　(3)按键控制、LED指示与报警电路

　　本无线采集系统有3个按键S1、S2和S3。其中S1是系统复位键。S2是模式选择键，可使采集系统处于自动工作方式或手动工作方式。采集系统若工作于自动方式，采集与无线传输同步进行；若工作于手动方式，则先把加速度数据存储到存储器中，等按下数据发送开始按键后再启动无线发送。S3是数据采集开始／停止键，用来控制数据采集的开始、停止以及手动工作模式时采集完毕后的数据发送键。LED指示电路包含电源指示灯、发送信号指示灯和接收信号指示灯。报警电路由放大电路和蜂鸣器组成，当数据采集完成时，蜂鸣器自动报警。

　　2.2 布局设计

　　良好的布局是布线成功的前提，布局时应按左端输入右端输出的信号流方向放置元件，并且重点考虑以下几个方面：

　　①首先在Protel中的Keepoutlayer层画出能承受的最大尺寸，让布局始终做到心中有数，不至于PCB板尺寸不合适；

　　②本无线采集系统的放置位置要求天线必须位于PCB板的右上角。射频信号通路越短越好，所以RF电路也应该布局在右上角。RF电路部分的器件应该尽量紧凑，如L101应尽量靠近CCl010，并相对于它的10和1l两个引脚呈对称布置。对于RF_IN和RF_OUT应该遵守紧凑、畅通、阻抗保持均匀不突变这三个原则。

　　③模拟电路分区中最好没有数字电路存在，否则模拟信号非常容易被数字噪声干扰。

　　④晶振应该尽量靠近CClOl0，并与其XOSC_Q1(18脚)和XOSC_Q2(19脚)成对称放置，晶振两端的15pF电容尽量靠近晶振。

　　2．3 布线设计

　　布线是PCB设计的最后一步。为保证RF电路部分的良好性能，需全手工布线，并遵循以下规则：首先保证RF、晶振等关键电路的布线畅通，最好都在顶层布线；其次保证A／D部分的布线畅通；最后是按照一定顺序布线。本设计是从右上脚按逆时针方向布线的。

关键词： 无线采集 步态 RF LED