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基于nRF905芯片的无线传输设计与实现

基于nRF905芯片的无线传输设计与实现
基于nRF905芯片的无线传输设计与实现

文章编号:100622475(2005)0920121203

收稿日期:2004211208

作者简介:肖志勇(19782),男,江西新干人,江西农业大学计算机与信息工程学院教师,研究方向:计算机自动控制;杨小玲(19802),女,重庆人,江西农业大学工学院教师,研究方向:电子信息及自动控制;李光泉(19772),男,江西波阳人,江西农业大学计算机与信息工程学院教师,研究方向:计算机系统分析和设计。

基于nRF905芯片的无线传输设计与实现

肖志勇1,杨小玲2,李光泉1

(1.江西农业大学计算机与信息工程学院,江西南昌 330045;

2.江西农业大学工学院,江西南昌 330045)

摘要:介绍了利用nRF905芯片进行无线传输的设计思想和实现方法。整个无线传输系统包括初始化、接收、发送和校验等功能模块,可以在各种复杂的工业现场高效而准确地进行无线式数据传输。关键词:无线收发;nRF905;CRC 自动校验中图分类号:TP311.52 文献标识码:A

Design and Implementation of R adio T ransceiver B ased on n RF905

XI AO Zhi 2y ong 1,Y ANG X iao 2ling 2,LI G uang 2quan 1

(1.C om puter &In formation Engineering C ollege ,Jiangxi Agricultural University ,Nanchang 330045,China ;

2.Engineering &T echnology C ollege ,Jiangxi Agricultural University ,Nanchang 330045,China )

Abstract :The paper introduces the design and im plementation of radio transceiver based on nRF905chip.The whole system includes four m odules :initializing m odule ,receiving m odule ,transmitting m odule and check m odule.I t can efficiently and accurately per form the wire 2less transceiver in various com plicated industrial environment.K ey w ords :radio transceiver ;nRF905;automatic CRC

0 引 言

传统工业现场总线在工业、电力等原因而存在强

干扰的情况下,数据传输误码率比较高,同时相互连接时指标参差不齐,推广和维护都比较难以协调。本文介绍利用高频波进行无线传输数据的一种新方法。该方法利用挪威NORDIC 公司生产的nRF905芯片来实现一点对多点的主从式无线数据传输。整个系统由多个生物发酵罐数据采集卡、无线传输模块和上位PC 机构成。上位PC 机作为主站控制,由它按轮流查询方式对子站(即装在各个数据采集卡上的无线传输模块)逐个通讯,连在PC 机上的无线传输模块接收到数据后放到PC 机上,然后在PC 机上进行波形绘制和相关参数分析,并且上位PC 机也可以把命令信息和数据信息通过无线传输模块发送给生物发酵罐。

1 系统设计

1.1 硬件系统设计

本无线传输系统的硬件部分主要由主单片机电路板和两个收发器(nRF905模块)电路板组成。

主单片机电路板集成了77E516、x5045和一些常用的外围分立元件。其中77E516是台湾华邦公司生产的一款高性能8位单片机。77E516芯片与8051系列单片机在指令上是完全兼容,而且执行速度快三倍多;内部有64kBROM 程序存储器和1kB 供用户使用的RAM 数据存储器;两个URRT 、DPTR 和特殊I/O 口提高了接口数量和通讯能力。x5045是XIC OR 公司的一种多功能可编程看门狗定时器,它将四种常用的功能:上电复位、看门狗定时器、电源电压监控和块锁(Block Lock (tm ))保护的串行EEPROM 存储器组成在一个封装之内,这种组合降低了系统成本,减少了电

计算机与现代化

 2005年第9期

J IS UAN J I Y U XI ANDAIH UA

总第121期

路板空间和增加了可靠性。整个主单片机电路板电

路简洁紧凑且高效(如图1)

收发器电路板则由nRF905芯片和各分立元件构成。nRF905芯片内置高性能增强型51单片机(4clock ),内带4路ADC 12bit 高速采样,全部高频元件集成;最大发射功率达+10dBm ,高抗干扰G FSK 调制;数据传输速率100kbps 、独特的载波监测输出、地址匹配输出和就绪信号输出;内置完整的通信协议和CRC ,只需通过SPI 即可完成所有的无线收发传输,无线通信如同SPI 通信一样方便。另外天线直接设计在PC B

电路板上,以提高系统的稳定性(如图2)。

由于主单片机电路板与收发器(nRF905模块)电路板之间通过SPI 协议进行信号数据通讯,所以设计时主要利用单片机的P1、P3口和nRF905芯片进行各种控制信号的传输,具体定义如下:

sbit TX -E N =P1^0;//接收、发送模式的选择位sbit TRX -CE =P1^1;//接收、发送模式的启动位sbit PWR -UP =P1^2;//芯片电源控制位sbit UPC LK=P3^2;//时钟输出位sbit CS N =P3^0;//SPI 启动位sbit SCK=P3^1;//SPI 时钟输入位sbit MIS O =P1^6;//SPI 数据输出位sbit M OSI =P1^7;//SPI 数据输入位sbit C D =P1^3;//载波检测位

sbit AM =P1^4;//地址匹配位sbit DR =P1^5;//数据准备好位

1.2 软件系统设计

本无线传输系统具有四种工作模式:关机模式、睡眠模式、接收模式和发送模式。这四种模式之间可以进行灵活切换,从而实现降低整个系统的功耗,使

系统处于最佳状态。其具体关系图(图3)如下:

整个系统的主要功能有:

(1)系统的工作模式可根据具体传输要求具体编程设置。

(2)在发送数据时系统将自动加上导言、地址和校验码而形成一个独特的数据包并能具有重新发送功能。

(3)在接收数据时系统自动进行载波检测、地址匹配测试,然后才接收数据包。

(4)自动实现CRC 生成和检测。

2 系统的主要功能模块

2.1 初始化功能模块

初始化功能模块是整个软件系统设计的重要前提和基础。其主要功能包括:对状态寄存器、射频配置寄存器、地址寄存器、发送数据寄存器、

接收数据寄存器进行合理科学设置。具体过程(图4)如下:

由于整个系统采用一点对多点通讯方式,所以初始化时要对连接到上位PC 机的收发器模块和数据采

2

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2005年第9期

集卡上的各个收发器模块进行不同的唯一的地址设置,以实现一点对多点无线通信和避免无线通信碰撞。2.2 发送功能模块

发送功能模块负责独特数据包的生成和发送。这些功能都是由硬件电路自动实现,软件只是把将要发送的数据用SPI 总线从单片机送至发送数据寄存器中和切换至发送工作模式。整个发送过程的流程图如图5所示

本功能模块对应的源程序代码如下:

v oid RF905T rans (v oid ){PWR -UP =0;

TRX -CE =0;DelayXus (8);PWR -UP =1;TX -E N =1;TRX -CE =0;

WriteDataT o905(0x38);DelayXus (8);TRX -CE =1;while (TRX -CE ==1){}}

由于篇幅的原因本文只介绍各功能程序,子程序不详细说明。2.3 接收功能模块

接收功能模块负责载波信号的检测,地址匹配检测和数据包的解码和接收。这些功能也都是由硬件电路自动实现,软件只是将要接收到的数据用SPI 总

线从接收数据寄存器之中送至单片机,结束后将系统

切换至睡眠模式。整个接收过程的流程如图6所示

本功能模块对应的源程序代码如下:

v oid RF905Receive (v oid ){PWR -UP =0;TRX -CE =0;DelayXus (8);PWR -UP =1;TRX -CE =1;TX -E N =0;

WriteDataT oMcu (ByteData );}

2.4 校验功能模块

本无线传输系统的校验功能模块是用硬件方法

实现的循环冗余校验CRC (Cyclic Redundancy Check )。它是由分组线性码的分支而来,其主要应用是二元码组,其编码简单且误判概率很低,在通信系统中已经得到了广泛的应用。本系统中的nRF905芯片提供两种编码方式:八位校验码和十六位校验码。CRC 校验由于实现简单,检错能力强,被广泛使用在各种数据校验应用中,是进行无线数据传输差错检测的一种很好的手段。

3 技术特色

本系统具有功耗低、发射功率强、

(下转第126页)3

21 2005年第9期肖志勇等:基于nRF905芯片的无线传输设计与实现

的显示程序。

#define read-C ODE(dpt)(((char3)0x020000)[dpt])//C51指针指向程序存储区

V oid hanzi(uc hanh,uc hanl,uc num,ui p)

{ui dpt;uc m,x;

dpt=p+num30x20;//p为ROM软字库的起始地址,num 是要显示的汉字在字库中的序号

for(m=0;m<16;m++){

set-offset(hanh,hanl);//送当前图形显示区中显示地址

check();P1.7=1;

write-X DAT A(add,0xb0);

x=read-C ODE(dpt);//提取汉字字节

dpt=dpt+16;

check();P1.7=0;

write-X DAT A(add,x);x=read-C ODE(dpt);//提取同行第二个字节

dpt=dpt-15;

check();P1.7=0;

write-X DAT A(add,x);

check();P1.7=1;

write-X DAT A(add,0xb2);

hanh=(hanh30x100+hanl+0x10)/0x100;//重新计算下一行字节对应的图形显示区地址

hanl=(hanh30x100+hanl+0x10)%0x100;}//循环16次完成32个字节的写入显示

}

(3)其他显示处理。

可以说掌握了液晶显示中的文本字符和图形显示基本方法,就可以在此基础上根据具体应用实现其他较为复杂的显示处理。比如,在文本和图形混合显示时,可以实现各个功能菜单的显示,并通过控制光标的位置实现人机交互;可以将实时数据经过一定的算法在液晶显示屏上以曲线或是柱状图的形式显示;通过对字符或汉字的循环清除和显示,完成一定的字符串、汉字的动态移动效果,增加界面的吸引力;可以实现利用行列式小键盘实现几屏汉字和常用字符的实时编辑功能,并能通过修改图形区和文本区的首址实现整屏画面的上、下卷动和左右卷动等动态效果,笔者曾编程实现了上述功能。如果按照一定的算法,还可以在液晶屏上实现简单几何图形的显示、完成实时时钟等功能

4 结束语

中小尺寸的液晶显示模块在人机交互上具有比数码管显示明显的优势:通过简洁的接口电路,人们可以在屏上实现比较丰富细腻的各种界面效果,大大增强了智能化仪表和使用者之间的“亲和力”。而且近年来液晶显示模块的性价比也在不断提高,在考虑单片机系统开发时,LC D无疑是很有吸引力的选择。

参考文献:

[1] 赵亮,侯国锐.单片机C语言编程与实例[M].北京:人

民邮电出版社,2003.

[2] 马忠梅,马岩,张凯,籍顺心.单片机的C语言应用程序

设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,1997.

[3] 刘琳,张丰.C51编译器使用指导与实例[M].北京:北京

希望电脑公司,1995.

[4] 曹雄恒.点阵式液晶显示模块S MG12232A的原理及应用

[J].国外电子元器件,2002(5).

[5] 西安市长信高科技公司.T6963C控制器点阵图形液晶模

块使用手册[Z].西安市长信高科技公司,1999.

(上接第123页)接收灵敏度高、数据传输误差低、收发芯片所需的外围元件数量少、成本低、数据传输自动进行曼彻斯特编码等优点。这些特点在实际应用中得到充分的体现。

4 结束语

由于无线收发芯片的种类和数量比较多,无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的,正确的选择可以减小开发难度,缩短开发周期,降低成本,更快地将产品推向市场。nRF905无线收发芯片在此方面具有其他芯片无可比拟的优势。

参考文献:

[1] 吴秀清,周荷琴.微型计算机原理与接口技术[M].安徽:

中国科学技术大学出版社,1999.

[2] 朱定华.微机原理与接口技术[M].北京:清华大学出版

社,2002.

[3] N ordic.V LSI AS A Product S pecification nRF905[Z].N ordic,

2004.

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2005年第9期

声音信息无线传输系统设计(声源定位)

摘要 关键词:声源定位;传感器阵列;无线数传;串行通信接口 声源定位就是利用声波的传输特性,来确定发声对象的空间位置的技术。被动声源定位一般采用声传感器阵列来探测声信号达到各阵元的时间差,由此推算出声源距坐标基点的距离和方向角。本文介绍了声源定位系统的工作原理、系统组成及传感器阵列与微机无线通信的实现,设计了传声器阵列模块(包括时延差计算系统)、无线传输模块及微机通信模块,并完成了相关的电路设计和连接。

ABSTRACT Keyword: Acoustic Emission Source Location;sensors’ array;wireless transmission;serial communications interface Acoustic Emission Source Location (AESL) is a technology which uses the transfer characteristic of sound wave to locate the space position of acoustic emission source. Passive AESL generally uses acoustic sensors’array to detect the time difference of acoustic signal arrive each array element, then calculate the distance and direction angle from acoustic emission source to origin of coordinates. In this paper, the author introduces the operational theory and the composition of AESL system, then realizing the communication between the acoustic sensors’array and the microcomputer. Acoustic sensors’array module (including the time difference computing system), wireless transmission module and microcomputer communication module are designed. The circuit designing and connecting have also been accomplished.

基于无线通信射频收发机系统的设计毕业设计

摘要:近年来,射频(RF)无线通信技术的迅速发展增加了人们对低电压高性能射频前端的需求,无线通讯系统中的关键模块-RFIC 成为当前的研究热点,如:蜂窝式个人通信与基站、无线接入系统、卫星通信、全球卫星定位系统、无线局域网等。经过三代移动通信的发展,通信系统发展成了支持多媒体的通信系统,系统的速度更快,误码率更低。射频收发机是通信系统的前端部分,负责信号的接收和发射部分,是无线通信系统中不可缺少的一部分,它决定了通信距离和影响着通信质量通信系统的发展也带动了射频收发机的发展。本论文探讨了收发机的基本结构,射频收发机的发展,然后介绍了射频收发机的一些关键指标,然后根据重要指标计算出射频系统的主要技术指标,最后仿真整个收发机的主要技术指标。 关键词:移动通信;射频收发机;系统指标 RF transceiver system design based on wireless communication In recent years,the rapid development of radio frequency (RF) wireless communication increase the RF front-end needs of low-voltage and high-performance.The key modules-RFIC of Wireless communication systems become research focus,such as cellular personal communications and base station, wireless access systems, Satellite Communications,GPS, wireless lan,etc. After the development of three generations of mobile communications, communications system developed into a multimedia communication system and the system has faster rate and lower BER. RFtransceiver which is front of the communication system is responsible for receiving and transmitting the signal part and that is an integral part the wireless communication system. RF transceiver determines the distance of communication and affects the communication s quality. The development of communication system has also led to thedevelopment of the RF transceiver. The paper discussed transceiver's basic structure and radio frequency transceiver's development and some key indicators. Then according to these important target, it has calculated the radio frequency system's major technique target. Finally it simulated entire transceiver's major technique target. Keywords: mobile communication RF transceiver system specifications 1引言 射频是指该频率的载波功率能通过天线发射出去(反之亦然),以交变的电磁场形式在自由空间以光速传播,碰到不同介质时传播速率发生变化,也会发生电磁波反射、折射、绕射、穿透等,引起各种损耗。在金属线传输时具有趋肤效应现象[1]。 该频率在各种无源和有源电路中R, L, C各参数反映出是分布参数。因此说所谓射频RF (Radio Frequency)是指频率较高,可用于发射无线电频率,一般常指几十到几百兆赫的频

简易无线通信系统设计报告

简易无线通信系统 摘要:简易无线通信系统由正弦波信号源部分、发射部分和接收部分组成。信 号源部分采用DDS波形发生技术,由单片机STC89C52和DDS芯片AD9851相结合,实现峰峰值1V ,频率100~1000Hz可调功能。发射部分由TX5芯片和滤波放大电路完成,实现发射频率在1~40MHz间。接收部分由超再生接收器、单片机和液晶构成,实现无线接收,接收距离不小于3米,并显示接收输出信号的频率。 关键词:无线通信、AD9851、STC89C52

一、方案论证与比较 1.正弦波信号源 方案一:采用555集成芯片函数发生器,555可以产生可变的正弦波、方波和三角波和实现频率控制,但产生的频率较低,不能很好的满足要求。 方案二:采用单片压控函数发生器ICL8038,产生频率(0.001~300KHz)可变的正弦波、三角波、方波及数控频率调整。但是,由于ICL8038自身的限制,输出频率稳定度只有10-3。而且,由于压控的非线性,频率步进的步长控制比较困难。 方案三:采用DDS波形发生技术,采用AD9851和单片机相结合的方式实现对频率的控制,AD9851内部的控制字寄存器首先寄存来自外部的频率,相位控制子,相位累加器接收来自控制字寄存器的数据后,决定最终输出信号频率和相位的范围及精度,然后再经过内部D/A转换器,得到最终的数字合成信号。AT9851时钟频率可达180M,输出频率可达70MHz,分辨率为0.04Hz。 综合考虑输出频率的可调性的方便性,精度及性价比等方面问题,选择方案三。 2.发射电路 方案一:采用变容二极管和晶体管构成的石英晶体振荡器,使其振荡频率在30MHz-40MHz之间,调频后进行发射 方案二:采用专用调频发射芯片TX5,借助于外围的LC振荡回路来改变载波频率,从而实现调频,再进行发射。 本系统若采取专用芯片,可方便实现频率调制。综合考虑,本系统采用方案二。 3.接收电路 方案一:采用Motorola公司推出的单片集成芯片MC3363作为接收机电路的核心IC。MC3363是低功耗窄带双变频超外差式调频接收机集成电路,它它片内包含两个本振、两个混频器、两个中放和正交鉴频器等功能电路。因此,它是一个除高频放大以外,从第一混频到音频前置放大器输出的双变频超外差式的集成接收机电路。原理图见图1。

无线数据传输系统毕业设计论文

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

基于ap的无线通信控制接口设计范文

基于ap的无线通信控制接口设计 20世纪90年代以来,随着个人数据通信的发展,为了实现任何人在任何时间,任何地点均能实现数据通信的目标,无线局域网得到了迅猛发展。无线局域网(wLAN),通常被称为wi-Fi,这是一种可以在9l.44m内进行无线通信的技术。IEEE802.11委员会把孤立使用的无线局域网称为自组无线局域网(Ad-boc Network),把互连使用的无线局域网称为多区无线局域网(Infrastr ucture Network) 无线AP是组建多区无线局域网的常用设备,配置多个接入点AP,就可以构成一个连续的覆盖区域,可提供移动用户漫游的能力。同时,它在介质访问控制子层MAC中扮演无线工作站及有线局域网的桥梁,是一十两端口的网桥。 1 无线接入点AP的功能描述和系统设计 无线接入点AP(Accss Point)通过一个标准的RJ-45接口用电缆连接到一个传统的集线器或交换机端口,一个无线接入点可认为是一个中继器,在有线局域网和无线设备运行的R F之间转发帧。 当一个站在LAN上发送数据时,接入点以指定的RF和无线帧格式转发帧,而并不考虑该帧的目的地。同样,当一个无线设备发送一个帧时,接入点通过所设定运行的RF来接收帧,然后把帧转发到有线局域网。两个或者多个无线局域网接入点,将为移动无线设备提供一个接入到有线局域网的无线扩展区域。当建立一个无线局域网接人点时,要配置一个BSS(Basic S ervice Set)标识符。同样,也要为那些无线局域网适配卡设定一个区域标识符,其中接入点是为使用适配卡与其连接在一起的无线设备提供服务的。在多个无线接入点构造的一个扩展服务集(ESS,Extended Serice Set)中,通过定位接入点,无线设备就实现了漫游功能,以及通过应用无线局域网接入点服务的能力。一个基本的无线局域网是由一个连接到有限局域网的接入点和使用该接入点的一个或多个无线PC用户所组成。 基于MPC852T的无线接入点AP由核心板和接口板组成,如图l所示。核心板集成了摩托罗拉MPC852T处理器,32MB SDRAM以及4MB的Flash,为系统软件提供了足够的空间。核心板上还集成了一个l0M以太网口,不仅实现和有线局域网的桥接。还可以实现系统程序的以太网下载,从而烧写进FIash中。底板上则提供了非常丰富的外设接口:1个10M以太网接口,1个10 0M以太网接口,1个RS-232接口(COMI),1个BDM调试口(MPC8XX系列的EPBDM),还有1个PC MCIA接口,按入无线网卡,作为无线接入点的RF,实现数据的无线发送和接收。该系统具有体积小,耗电低,处理能力强,网络功能强大的特点,能够装载和运行嵌入式Linux的操作系统,可以在这个系统平台上进行自主的应用软件和驱动程序开发。 2 MPC852T功能介绍 在无线接入点A P的设计中,选用了MotoIoraMPC852T处理器。它是Motorola公司的PowerQUICC系列嵌入式通信处理器。PowerQulCC处理器系列广泛应用于当今市场上的DSL

无线数据采集器的设计——毕业论文

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简易无线通信系统[详细]

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无线数据传输系统设计大学毕设论文

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福建信息职业技术学院通信技术2013届顶岗实习 总 结 报 告 班级: 学号: 企业老师: 指导教师:

前言 (2) 一、实习概况 (2) 1.1实习目的 (2) 1.2实习具体事项 (2) 二、实习单位简介 (2) 三、实习内容及过程 (4) 3.1实习内容 (4) 3.2实习过程 (4) 3.2.1具体工作 (4) 3.2.2参与企业文化活动 (5) 四、总结 (6) 五、参考资料 (8)

随着社会的进步、经济和科技的发展,特别是计算机,程控交换,数字通信得发展,近年来,移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以发展运用在社会的各个方面。无线通信的发展大于有线通信的发展,它不仅提供普通的电话业务功能,并提供或即将提供丰富的多种业务功能,满足客服的需求。 图1.无线通信天线 一、实习概况 1.1实习目的 本次实习是毕业之前的一个综合性实习,经过两年来系统的通信理论知识的学习,对无线通信有了一定的理论知识的了解,通过实习希望能够使理论和实践进行相结合,在实践中提高运用知识的能力。 1.2实习具体事项 实习对象:2013届福建信息职业技术电子工程系通信技术学生 实习地点:福州市鼓楼区软件园C区25栋楼富春通信股份有限公司 实习时间:2013年1月7日至2013年7月6日 二、实习单位简介 富春通信股份有限公司成立于2001年,是一家专业为中国移动、中国联通、中国电信等通信运营商提供通信网络建设技术服务的高新技术企业,主要从事通信网络规划、可行性研究、设计咨询、建设管理;通信信息化工程承包、设计、监理、软件开发。目前,公司业务已涉及北京、内蒙、吉林、山西、山东、江苏、上海、四川、重庆、湖北、

单片机无线传输系统设计(89C51)

毕业论文(设计) 题目:单片机无线传输系统设计完成人: 班级:11 学制: 专业: 指导教师: 完成日期:

目录 摘要 (1) 引言 (1) 1总体设计 (2) 1.1设计技术背景 (2) 1.1.1 AT89S51单片机简介 (2) 1.1.2 AT89S51主要功能特点 (2) 1.2单片机无线数据传输原理 (3) 1.2.1 单片机无线数据传输原理概述 (3) 1.2.2 无线数据传输常用编码方式 (3) 1.2.3 无线数据传输解码 (5) 1.2.4 无线数据传输调制和解调 (6) 2无线数据收发模块 (7)

2.1无线收发模块nRF905简介 (7) 2.2 nRF905无线模块特点 (7) 2.3 工作模式及芯片结构 (7) 3系统软硬件设计 (8) 3.1 硬件设计 (8) 3.1.1 概述 (8) 3.1.2 电路原理 (9) 3.1.3 SPI接口配置 (9) 3.2 软件设计 (12) 3.2.1 概述 (12) 3.2.2 发射程序 (13) 3.2.3 接收程序 (17) 4结束语 (21) 参考文献 (22) Abstract (23)

单片机无线传输系统设计 作者: 指导教师: 摘要:当今社会发展迅速,人们迫切的期望能随时随地、不受时空限制地进行信息交互。当今的各种智能化控制系统也离不开数据信息的传输。其中,无线数据传输是区别于传统的有线传输的新型传输方式,系统不需要传输线缆、成本低廉、施工简单。现在,有很多的电器产品(如一些家用电器)的操作控制也都采用了无线数据传输方式,一些无线数据传输功能相对简单的电器产品,无线数据传输信号的接收识别往往采用与编码调制芯片配套的译码芯片。而无线数据传输功能比较复杂的一些电器产品,无线数据传输信号的识别与译码多采用单片机,其编码调制方法也有多种。本文介绍一种基于AT89S51单片机以及无线收发模块nRF905的无线数据传输方案,以及用单片机对其进行识别的程序设计方法,以供参考。 关键词:AT89S51单片机,nRF905模块,无线数据传输; 引言 当今的各种智能化控制系统,比如智能化小区部的无线抄表系统、门禁系统、防盗报警系统和安全防火系统等,工业数据采集系统,水文气象控制系统,机器人控制系统、数字图像传输系统等等,都离不开数据信息的传输。可以说,数据信息传输系统是各种智能化控制系统的重要组成部分。[1]在有线数据传输方式当中,数据的传输载体是双绞线、同轴电缆或光纤。在一些单片机监测系统中,数据采集装置是安装在环境条件恶劣的现场或野外。采集到的数据通信传输到手持终端, 然后通过手持终端送到后台机(PC机) 进行数据分析、处理。这样,数据采集装置与手持终端之间的数据传输需解决通信问题。若采用有线数据传输方式显然是不合适的。相比于传统的有线数据传输方式,无线数据传输方式可以不考虑传输线缆的安装问题,从而节省大量电线电缆,并且降低施工难度和系统成本,是一个很有发展潜力的研究课题。无线数据传输因其传输距离远和受障碍影响小而得到广泛应用,随着各种专用无线数据传输集成电路和无线数据传输发射和接收专用集成电路的不断涌现,使许多复杂的无线数据传输系统的设计变得愈来愈简单,而且工作稳定性可靠。本文介绍利用单片机以及发射/接收

无线网络毕业设计

无线网络毕业设计 【篇一:校园无线网毕业设计】 摘要 随着大学校园网络数据传输需要的逐渐增加,特别是应用数据、话音、视像多媒体的传输量的增加,校园网建设正向数字化、智能化方向发展。而校园无线局域网作为校园网的重要组成部分,因此在校园网中建设无线局域网作为有线校园局域网的重要补充显得尤为重要。 无线局域网是相当便利的数据传输系统,它利用射频技术,取代旧式的双绞铜线所构成的局域网络,使得用户能够利用其简单的存取架构,信息随身化、随时随地连接网络世界。无线局域网弥补有线局域网络之不足,以达到网络延伸之目的。 正阳县职业高中校园无线局域网采用uas+fttlan方式组网。官渡校区核心网络设备为zxr10 uas5000和zxr10 6510, radius server 配合 uas5000进行用户的认证和计费管理并连接茂名移动城域网,zxr10 6510作为校园网核心交换机同时连接教育网。 本毕业设计主要以校园无线局域网的建设来展开论证与设计的,从中可以为校园无线局域网的建设提供理论依据和实践指导。 关键词:因特网,无线局域网,信号覆盖,3g 目录 摘要 ........................................................................ i 目 录 (ii) 第1章绪论 (1) 1.1学校背景 (1) 1.2 目的和意义 (1) 第2章校园无线局域网需求分析 (3) 2.1 校园网络 (3) 2.2 业务需求分析 (3) 2.3 安全性需求分析 (4) 第3章校园无线网的概要设计 (6) 3.1 校园wlan的建设目标 (6) 3.2校园wlan实现的基本功能设计 (8) 第4章校园无线局域网的实施 (15) 4.1 概述 (15)

无线通信系统物理层的传输方案设计

(无线局域网场景) 一、PBL问题二: 试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案,要求满足以下指标: 1. Data rate :54Mbps, Pe<=10-5 with Eb/N0 less than 25dB 2. 20 MHz bandwidth at 5 GHz frequency band 3. Channel model :设系统工作在室内环境,有4条径,无多普勒频移,各径的相对时延为:[0 2 4 6],单位为100ns ,多径系数服从瑞利衰落,其功率随时延变化呈指数衰减:[0 -8 -16 -24]。 请给出以下结果: A. 收发机结构框图,主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线(可假定理想同步与信道估计) 二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统; 速率要求: R=54Mbps; 误码率要求: Pe <=10^ (-5)。 2、方案选取 根据参数的要求,选择802.11a作为方案的基准,并在此基础上进行一些改进,使实际的系统达到设计要求。 802.11a中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表1 所示。

与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持续时间相关的参数如表2 所示。 关的参数 参考标准选择OFDM系统来实现,具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上,每个载波上的调制速率很低(1/N),调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散,从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感,若信号占用带宽大于信道相干带宽,则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系,这样,由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据,可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复,即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。

无线通信技术课程设计

《无线通信》课程设计报告 学生梁佳健 学号 11211157 班级通信1107班 第十组 实验一、DQPSK与GMSK信号调制实验 一、实验目的: 了解GRC的信号处理模块、流程图及其使用方法 了解DPSK、DQPSK调制解调原理 了解GMSK调制解调原理 观察DPSK、DQPSK信号分别通过 AWGN 信道情况下的星座图失真情况 二、实验设备: PC两台、RFX2400 USRP1两台 三、实验内容: 1、了解grc的基本操作方法,要求仿真的流程中信号调制方式使用DPSK、DQPSK。

2、通过单机实验与GnuRadio+USRP的实验两种实验方式进行仿真。 3、比较同一调制方式,在不同SNR下的误码率,并且分析结果。 4、画出信号通过信道前后的时域波形图、频谱图、星座图、比较两者的不同并且分析原因。 5、画出不同信噪比情况下的星座图,解释其对于误码率的影响。 四、实验原理: 1、DQPSK: DQPSK调制原理就是利用载波的四种不同相位来表示输入的数字信息,也就就是四进制相位键控,它规定了四种调制相位:。所以需要将二进制数字序列中的数据划分为每两个比特为一组,也就就是有00,01,10与11四种情况,经过差分编码后,分别对应上面的四个相位,其具体对应关系如表1所示。而调制之后的符号星座图的相位路径转换图如图2、1所示。解调端根据星座图与载波相位来判断发送端发送的信息数据。 表1 相位转换 调制符号星座图与可能变换路径 2、GMSK: 将基带信号经过高斯滤波器之后,再进行MSK(Minimum Shift Keying)即最小频移键控调制,从而形成调制信号的过程教叫做GSMK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)即高斯滤波最小频移键控调制。它具有良好的频谱与功率特性。 高斯滤波

移动通信技术毕业设计题目汇总2010101

西京学院毕业设计(论文)指导教师及学生选题汇总表 系别:工程技术系年级、专业:移动通信技术2008级填表时间: 指导教师 毕业设计(论文)题目所指导的学生 序号 姓名职称姓名学号 GSM无线接口的关键技术分析1 移动通信中的切换技术的分析研究及探讨2 移动通信无线定位技术研究3 移动通信基站的安全与防护方案设计4 移动通信系统的频率分配算法设计5 单片机串行通信的设计6 IS-95移动通信系统研究与反向传输电路的仿 真 7调幅通信系统数字仿真8 FSK通信系统设计9 移动通信的电波衰落与抗衰落技术分析10 通信软交换技术研究11 第三代移动通信系统中的软件无线电技术12 AM调制电路与解调电路的设计与模拟13 无线通信系统传输的模拟分析14 USB接口与RS232串口转换的设计15 软件无线电在TD-SCDMA中的应用16 基于单片机的电子时钟设计17 CDMA2000中的软切换技术18 智能天线在TD-SCDMA中的应用19 移动号码携带方案探讨20 TD-SCDMA无线网络规划方法研究21 无线电遥控发射机与接收机系统设计22 射频电子标签识别系统23 CDMA数字蜂窝移动通信系统的调制与解调24 WCDMA —空中接口技术的研究25

毕业设计(论文)题目序号姓名职称姓名学号 病房无线呼叫系统设计26 3G移动通信网IP技术——切换技术研究27 论述移动通信的应用及发展28 3G网络的业务提供方法及实现29 移动通信向信息经营方向发展的探讨30 智能小区网络通信系统技术31 GPS与GSM系统整合应用设计32 移动增值业务分析33 移动IPv6的安全性研究34 如何提高GSM网络的呼叫接通率35 软件无线电在移动通信中应用的研究36 基于GSM网络汽车防盗报警装置设计37 USB 接口芯片应用研究38 基于以太网的远程抄表系统设计39 数字温度计的设计与制作40 IPv4向IPv6过渡技术研究41 感应防盗报警系统设计42 DDS信号发生器的设计与研究43 蓝牙技术及其安全性研究44 多功能数字计数器的设计与实现45 移动通信中抗干扰问题的研究与分析46 数字电子时钟的设计与实现47 3G网络安全策略研究48 基于WinSock的网络通信软件的设计与实现49 基于MCS-51单片机温度控制系统的设计50 多用途定时器设计51 频率计的设计52 测量放大器的设计53 基于MCS-51单片机温度控制系统的设计54 数字电压表的设计55 音频功率放大器的设计56 数控直流稳压器的设计57 智能充电器的设计58 仓库温度检测及通风控制设计59 单片机与微机通信研究60 GPRS通信技术分析61 宽带直流放大器的设计62 交通灯智能控制系统63

无线通讯系统设计方案

无线通讯系统设计方案目录 1 概述 2 2 KT106系统技术优势 3 3 系统组成 4 4 传输平台 5 5 组网方式 6 6 设备部署 6 7 系统主要功能9

1概述 长久以来,国内外矿井的无线通讯技术一直停留在窄带低速范围内,普遍存在设备复杂、功能单一、无法复用通道,重复布线的问题。重庆分院在进行大量的前期调研、资料收集、分析研究总结的基础上,利用目前国内外成熟的Wi-Fi 技术,结合广泛应用的RFID技术,通过技术改进、本质安全设计,开发出了适应煤矿特殊环境的KT106矿井无线通讯系统。 KT106矿井宽带无线通讯系统作为新一代的矿井无线传输系统,采用Wi-Fi 与RFID技术相结合,在煤矿井下实现了通过一套系统实现语音和人员定位数据传输。是我院最新研究的产品。突破传统系统结构模式,无线通讯及人员定位共用一套传输线路,具有很高的性价比。系统网络结构将采用以工业以太网为主干的星型结合总线型的网络结构方案,以工业以太网交换机作为星型的中心点,基站之间采用串行连接方式。基站同时具有语音通信和定位功能,定位终端包括带定位功能的手机和专用的定位卡两种。系统采用本质安全供电的方式,使设备达到在回风巷道和工作面使用的安全等级和技术要求。 本系统通过配套的管理软件、工业以太网、PBX网关等设备,形成一套完整的以矿井工业以太环网为传输主干,无线信号进行空间覆盖的矿井无线通讯系统,使煤矿无线通讯技术跃上一个新的台阶,并处于国内外技术领先水平。 本系统是重庆研究院历时5年,经过不断探索和完善,为煤炭行业研制出了能够实现井下无线语音通话功能的最新技术装备,并能够24小时对煤矿出入井人员进行实时跟踪监测和定位,随时清楚掌握每个人员在矿井下活动轨迹,是煤矿最新一代安全生产管理系统。 KT106无线通讯系统结构如下:

无线通信技术课程设计

无线通信技术课程设计 无线通信技术课程设计本文内容:无线通信技术课程实验报告实验 一、DQPSK和GMSK信号调制实验 一、实验目的:了解GRC的信号处理模块、流程图及其使用方法了解DPSK、DQPSK调制解调原理了解GMSK调制解调原理观察DPSK、DQPSK信号分别通过 AWGN 信道情况下的星座图失真情况 二、实验设备: PC两台、RFX2400 USRP1两台 三、实验内容: 1、了解grc的基本操作方法,要求仿真的流程中信号调制方式使用DPSK、DQPSK。 2、通过单机实验和GnuRadio+USRP的实验两种实验方式进行仿真。 3、比较同一调制方式,在不同SNR下的误码率,并且分析结果。 4、画出信号通过信道前后的时域波形图、频谱图、星座图、比较两者的不同并且分析原因。 5、画出不同信噪比情况下的星座图,解释其对于误码率的影响。 四、实验原理:

1、DQPSK: DQPSK调制原理是利用载波的四种不同相位来表示输入的数字信息,也就是四进制相位键控,它规定了四种调制相位:。所以需要将二进制数字序列中的数据划分为每两个比特为一组,也就是有00,01,10和11四种情况,经过差分编码后,分别对应上面的四个相位,其具体对应关系如表1所示。而调制之后的符号星座图的相位路径转换图如图 2、1所示。解调端根据星座图和载波相位来判断发送端发送的信息数据。 表1 相位转换二进制比特1 二进制比特2 相位11 +/4 01 +3/4 0 0/4 调制符号星座图和可能变换路径 2、GMSK:将基带信号经过高斯滤波器之后,再进行MSK (Minimum Shift Keying)即最小频移键控调制,从而形成调制信号的过程教叫做GSMK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)即高斯滤波最小频移键控调制。它具有良好的频谱和功率特性。 高斯滤波原始数据经过高斯滤波器之后的响应可由下式来表示:其中,调频指数,意味着对应调制数据源,一个码元内的最大相移为。下式为GMSK调制符号表达式。 五、实验步骤和结果分析。 1、DQPSK实验 1、1单机实验 (1)实验框图: (2)不同信噪比下的误码率。

无线电能传输系统设计

本科毕业论文(设计) 题目中短距离小功率 无线电力传输系统设计 指导教师张军职称讲师 学生姓名陈昂学号20091526102 专业通信工程(无线移动通信方向) 班级2009级无线移动通信1班 院(系)电子信息工程学院 完成时间2013年4月20日

中短距离小功率无线电力传输系统设计 摘要 移动互联网的井喷式繁荣,移动互联设备(MID)层出不穷的涌现,电池技术瓶颈的限制已难以满足人们的用电需求;物联网的深入发展,越来越广泛的网络节点能量供给等都要求更为先进的无线能量传输技术的发展,尤其是中短距离中小功率的无线电能传输的发展。两者共同昭示着无线电能传输光明的未来。 本文对无线电能传输(WPT)做出了简要但系统的介绍,并对其中的微波输能技术(MPT)做出了深入的探讨,在此基础上建立起了中短距离中小功率无线电力传输系统模型,即为MPT-MDSP式系统的模型。这种系统是由发射和接收两部分组成,发射部分用声表面波射频发生电路将DC转变成RF并通过特制天线辐射出去,接收部分再通过接收天线接收RF能量,用整流电路将RF转变成DC,供应用电设备。 关键词无线电能传输(WPT)/微波输能 (MPT) /天线

MIDDLE DISTANCE & SMALL POWER WIRELESS POWER TRANSPOTAION SYSTEM ABSTRACT The Wireless Power Transportation (WPT) shows a outstanding necessity in our today`s daily life .For one thing The Mobile Internet device (MID) comes out one after another because of The prosperity of Mobile Internet.The limitations of the technology bottleneck in battery capacity can not fit people`s requirement in these devises .For another the booming of Internet of Things brings large quantity of net nodes .These nodes cannot be charged easily.However,WPT will be the best way to solve this problem.Especially,the Middle Distance & Small Power Wireless Power Transportation System(WPT-MDSP) will plays a great role in these scopes. In this paper ,I made a brief but clear introduction of the WPT,and a thorough discussion in Microwave Power Transportation (MPT) ,which was used to leed to the applied system WPT-MDSP .This system contains two parts,the eradiation part and the Receive part .The first part works for changing Direct-current(DC)into R adiofrequency (RF),the other does the converse work.Both of them are designed for exclusive use. They works together to charge the Electrical equipment. Key words Wireless Power Transportation (WPT)/ Microwave Power Transportation (MPT)/Antenna

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