STM32F103X家用环境温湿度监测装置的设计(5)
图 3.5 SPI工作原理图
根据CC2520操作时序，结合控制器的SPI接口，就能实现对CC2520所有的数据传输和各项命令的操作，芯片供电电压1.8-3.6V，与控制器可用3.3V电源。射频芯片与控制器接线如图3.6所示。
图3.6 CC2520接口图
3.4.2 总站与上位机通信
总站与上位机通信采用RS-485总线方式。RS-485的传输速率最高可达每秒10Mb，采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强。总站和上位机传输模块的实现是利用二线制RS-485收发器芯片，该模块与其他模块不可以共用电源（另外提供5V电源）和地线。
RS-485的工作原理图如图3.7所示。
图3.7 RS-485工作原理图
其中的UART_TX、UART_RX、RE/DE接至控制器的串口对应引脚PA9/USART1_TX、PA10/USART1_RX、PD5，主要通过光耦来控制接收与发送信号，若RE/DE是高电平、则光耦不通，则485_RE/DE为高电平，为发送模式；反之，则为接收模式。
3.5 数据存储模块
为了保存系统运行中重要的数据，比如历史温湿度等数据，需要通过非易失性存储单元实现。STM32F103VBT6控制器具有I2C总线接口，可以选择使用2KB的E2PROM芯片ST24C02。ST24C02采用二线串行接口，与I2 C总线接口兼容。其时钟频率为1MHz（5V），400kHz（1.8V,2.5V,2.7V）。既可以按字节随机读写，也可以按页面连续读写（8字节1页）。其SED保护电压大于2.5kV，可进行100万次重复擦写，所以可以在监测现场使用。
ST24C02引脚对应功能如表3.3所示。
表3.3 ST24C02引脚功能
引脚 功能
E0-E2 地址的输入线，作为硬件地址，与总线可连接八个芯片
SDA 串行地址与数据的输入或输出
SCL 串行时钟输入
MODE 模式控制位：连VIL，页写入；连VIH，多字节写入
WC 写入控制：接VIH，数据可读写；WP=0，只读，写保护
GND 接地线
VCC 电源正极
ST24C02的通讯是通过I2C总线接口，I2C是两线式串行总线。一般具有I2C总线的器件，其SDA与SCL引脚都是漏极开路（或集电极开路）输出结构。所以在实际使用时，SDA与SCL信号线必须要加上拉电阻，电阻取值一般为3～10kΩ。
总线上连接的器件分为主器件和从器件，主器件产生同步时钟信号，并控制总线的访问状态、产生开始和结束的条件。总线上主器件和从器件，都包含一个发送器和一个接收器。STM32F103VBT6与ST24C02在I2C总线中是分别作为主器件与从器件工作。只有当总线处于空闲状态时才可以启动数据传输。每一次的数据传输开始于“开始”条件，结束于“结束”条件，传输的数据字节数由主器件决定，没有什么限制。所有信息以字节（8bit）为单位传输，第9位是接收器的应答信号。
ST24C02在系统中电路的连接图如图3.8所示。
图3.8 E2PROM存储ST24C02连接图
系统中，ST24C02与控制器的I2C相接，A0、A1、A2 这3位地址线均接地，所以ST24C02芯片使能代码为000，根据ST24C02的设备选择格式码，控制器通过地址A0选通该芯片。WP位接地，故系统中芯片支持页写入功能。