浙江科技学院毕业设计（论文）
浙江科技学院
本科学生毕业设计（论文）题目无线数据采集系统的设计与实现
系别自动化与电气工程学院
专业班级02电气工程及其自动化A
姓名罗斌学号10242024 指导教师何致远职称副教授
2006年 6 月 6 日
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摘要
随着科学技术发展的日新月异，有线网络逐渐地被无线网络所取代。目前，无线通信技术已经成为了先进科学技术的代表，在制造工厂的应用也已成为继现场总线与工业以太网之后，国际控制界又一个热点技术。它在工业自动化，商业自动化，交通运输控制管理等领域有着广泛的应用，而无线领域的RF技术又是当今科技发展的一个焦点，并被列为21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一。而无线数据传输有着成本低、可靠性高、维护方便、应用灵活等一系列有线传输无法比拟的优点。鉴于此，我们结合RF技术展开了对无线数据采集系统的设计和开发，验证了基于无线RF技术的无线数据采集系统的可行性与实用性。本课题对其他相类似的无线数据传输、无线抄表、远程监控等一系列应用具有一定的参考价值。
关键词：数据采集无线传输射频技术
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Abstract
Along with the quick change of the development of science and technology , the wired network is substituted for the wireless network garadually。At present, the technology of wireless communication has already become the advanced science and technology representative and the application in manufactory has become another hotspot technology in international control field after the local bus unit and industrial Ethernet。It has been used Widely in the industrial automation, the commercial automation and transportation control management and so on. The RF technology is the focal point in the wireless domain, and has been listed one of the most promising important industries and application technologies in the 21st century.Moreover wired data transfer has the series of merits of low cost、high dependability、convenient maintenance、flexible application which the wireless transfer can't overtake.In the view of this, we have outspreaded the design and exploitation which integrat the RF technology into wireless data gathering system,validate the feasibility and the practicability of the wireless data gathering system based wireless RF technology.This project also has some referenced value to the other series of semblable application in wireless data transfer, wireless data copying,long-distance monitor and otherwise.
Keywords：data collecting wireless data transfer Radio frequency
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目录
摘要...............................................................................................................I 1 绪论.. (1)
1.1 本课题的背景与意义 (1)
1.2 国内外无线传输现状与发展 (2)
1.2.1 无线传输技术现状及特点 (2)
1.2.2 无线射频技术的发展前景 (3)
1.3 本文所完成的工作 (4)
2 无线数据采集系统的原理与单片机控制的电路设计 (5)
2.1无线数据采集系统的原理 (5)
2.2 单片机部分的电路设计 (6)
2.2.1 数据采集原理 (6)
2.2.2 单片机控制的硬件设计 (7)
2.3 AT89S51单片机 (11)
2.3.1 CPU特性 (11)
2.3.2 存储器 (11)
2.3.3 单片机的工作方式 (12)
2.3.4 并行I／O接口 (14)
2.3.5 串行接口 (16)
2.2.6 中断系统 (18)
3 无线射频电路设计 (19)
3.1 nRF401 芯片简介 (19)
3.2 nRF401 应用说明 (21)
3.2.1 电气特性 (22)
3.2.2 工作模式时序 (22)
3.2.3 天线阻抗匹配 (23)
3.2.4 PLL环路滤波... . (25)
3.2.5 VOC感抗 (25)
3.2.6 晶振说明 (25)
3.3 nRF401 射频电路设计 (25)
3.4 nRF401无线发射抗干扰设计 (27)
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3.5 无线通讯距离设计 (28)
3.5.1 无线通讯距离计算 (28)
3.5.2 无线通讯长距离设计 (29)
4 混合信号PCB设计工艺 (32)
4.1 工艺要求 (33)
4.2 部分PCB 图 (33)
5 软件设计 (35)
5.1 系统总体软件流程 (35)
5.2 无线通讯协议 (36)
5.3 低功耗设计 (37)
5.4 系统抗串干扰软件设计 (38)
6 系统的调试 (39)
6.1 数字电路部分的调试 (39)
6.2 无线传输部分的调试 (39)
6.3 系统调试 (39)
6.4 系统的改进方向 (39)
总结 (41)
致谢 (42)
参考文献 (43)
附录 1 英文资料 (44)
附录 2 英文翻译资料 (58)
附录 3 系统原理图与PCB图 (61)
附录 4 单片机程序清单 (65)
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1 绪论
1.1本课题的背景与意义
随着科学技术发展的日新月异，有线网络逐渐地被无线网络所取代。目前，无线通信技术已经成为了先进科学技术的代表。它在工业自动化，商业自动化，交通运输控制管理等领域有着广泛的应用，而无线领域的RF技术又是当今科技发展的一个焦点，并被列为21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一。无线技术近年来的发展和应用突飞猛进，对人类社会的信息化进程起到了巨大的推进作用，深刻改变着人们的生活方式，给人类生活带来了巨大的方便。各种无线接入新技术的出现，也给无线领域的发展带来了新的繁荣和新希望。同时也给商家创造了巨大的商业价值，而且在提供普遍服务、跨越数字鸿沟等方面带来了巨大的社会价值。
目前，在工业控制现场，常常需要采集大量的现场数据，如电压、电流、温度、气压等，并将这些采集的数据传输到主机进行处理，由主机根据处理的结果，将控制信号传输给现场执行模块执行各种操作。目前数据的传输基本上是基于有线网络，如RS485，CAN等，这些有线的网络一般具有成本比较高、维护不方便等缺点，而无线传输相对具有一定的优势，如成本低、可靠性高、维护方便等。在电脑和用户电子设备之间实现无线数字通信，它省却了铺设传输连接线的麻烦，而且升级和增加新的设备亦非常方便。
由此可见，本课题研究的项目是极具发展前途的，未来将会有更多的社会人士投入到这个技术项目的开发研究上来。在科学技术日益发达的今天，无线射频技术以其独特的优势一直走在科技的前沿，目前在工业自动化，商业自动化，物流控制，仓储管理方面已经显示出巨大的成本效益.未来的商业价值将会无可估量。
本课题设计的无线数据传输采集系统对于其他无线数据传输的应用具有一定的参考价值，通过适当改变硬件配置，以及适当修改程序，可广泛应用于遥控装置、工业控制、无线通信、电信终端、车辆安全、自动测试、家庭自动化、智能建筑、报警和安全系统等领域。
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1.2国内外无线传输的现状与发展
1.2.1无线传输技术现状及特点
当今无线传输技术的优势越来越明显了，并且逐步取代了传统的有线传输方式。现有常见的
无线传输方式大致有如下几种：无线红外传输、无线射频传输、GSM/GPRS无线公网传输；这几种传输方式都各自有特色下面介绍一下：
线红外传输红外线传输是指利用红外（IR）辐射实现的无线数据传输方式。所谓红外线是指波长超过红色可见光的电磁辐射。红外线通讯是一种廉价、近距离、无线、低功耗、错误率低，干扰性弱，保密性强的通讯方案，在PC机中主要应用于无线数据传输，有时也用于无线网络接入和近程遥控。相对于无线区域网络，蓝牙这两者以微波为传输方式的无线网络，红外线传输比较不易受到电波干扰，这也是红外线在手机、PDA等应用较802.11、蓝牙、HOMERF等微波传输广泛原因之一.。但有其自身无法克服的缺点。
a)方向性强，角度要求严格；
b)传输距离短，且受天气影响；
c)容易受各种热源、光源的干扰；
d)收发之间不能有遮挡物。
无线射频传输射频Radio Frequency,简称RF射频就是射频电流。它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。无线射频技术是在家庭区域范围内的任何地方，在电脑和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放性工业标准。作为无线技术方案，它省却了铺设传输连接线的麻烦，而且升级和增加新的设备非常方便。基于此协议的网络是对等网，网上的每一个设备都是相对独立的，任何一个设备离开网络都不会影响到网络上其他设备的正常工作。它的另外一个特点是低功耗。
RF发出的无线电波或微波可以穿透某些障碍物，不局限于视线的范围。目前，射频采用的就是无线传输技术，它将无线电信号扩展到一个很宽的频带上，以达到高速数据传输和减少相互干扰的目的，在无线通信领域具有广泛的、不可替代的作用。无线射频技术主要应用于射频识别系统（RFID）的研究和开发，与传统条形码、二维条形码、蓝牙技术的相比具有自己的特殊优势。
SMS及GPRS传输技术
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SMS/GPRS是通过全球移动通讯系统Global System of Mobile communication就是众所周知的GSM网络，。GSM采用的是数字调制技术， GSM系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、号码资源丰富、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、信号使用范围广、设备耗电量底等。GPRS 是Gerneral Packer Radio Service的英文缩写，中文译为通用无线分组业务，具体来讲，GPRS是一项高速数据处理的科技，即以分组的“形式”把数据传送到用户手上。GPRS无线通讯终端可广泛应用于各种需要无线数据传输的行业，特别适合点多、面广的小数据量数据传输。它是一种基于 GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。因此，GPRS技术可以令手机上网省时、省力、省花费。打个比方，GPRS就好比移动通信设备的ADSL，而GSM就是普通固定电话线。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的特点。但在无线传输其也有自身的不足，比如设备价格高，运行需要依赖服务商的服务的，另外GPRS的传输数据的费用也相对比较高。
1.2.2 无线射频技术的发展前景
随着城市生活节奏的加快，人们需要越来越多的方便设施来满足生活的需要，小区智能化是今后的发展趋势。无线智能抄表系统是智能小区应具有的最基本的系统，它的发展必将影响到小区智能的发展。智能抄表系统是无线射频技术应用的一个典型例子。如自来水智能抄表系统：随着电子技术、传感技术、自动控制技术和计算机技术的发展，水表户外计量已经开发出不少产品。主要有：IC卡、电力载波、远传抄表三种户外计量方式。在现有的智能抄表中，有通过动力线载波网络实现的，有通过铺设专用线实现的，比较两种智能抄表系统，用动力线载波网络实现局限性比较大，主要受变压器限制；通过铺设专用线来实现，施工工程比较大，改造费用也比较高。因此，采用公用电话网实现智能抄表系统，避免了上述的不利因素，适用面比较广泛，安装方便，不用铺线，改造费用也比较小，给用户带来很多方便。因此，应用前景非常广阔。
射频技术的另外一个典型应用就是无线射频识别技术（RFID）的研究和开发。RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张卡片。在国外，射频识别技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。在我国，射频技
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术的应用也已经开始，一些高速公路的收费站口，使用射频技术可以实现不停车收费，我国铁路系统也使用RF纪录货车车厢编号的试点已运行了一段时间。一些物流公司也正在准备或已将射频技术用于物流管理中，同时，生产企业，如汽车的焊接、装配等生产线上，也开始采用射频技术对车体、部件的识别与跟踪来管理和控制生产流水线。
无线射频技术还广泛应用于遥控装置、工业控制、无线通信、电信终端、车辆安全、自动测试、家庭自动化、智能建筑、报警和安全系统等领域。
1.3 本文所完成的工作
本文是基于无线RF技术设计的数据采集系统主要所要完成的工作主要有下面几点：
1．查阅分析了无线数据传输的应用，比较了国内外现有常见的无线传输技术方式的特点，射频技术的应用、发展动态与市场前景。
2．学习了无线数据采集系统的原理，交流数据采集技术，并着重介绍了系统的硬件构成。3．学习了无线射频芯片nRF401的特性及应用说明，给出了射频电路的设计方案，其中涉及射频天线设计，低功耗设计。
4．给出了制作混合信号线路板设计的注意事项和线路板设计图。
5．介绍了系统程序软件的流程及各个子程序模块的清单，有显示，A/D转换、通讯协议等。
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2 无线数据采集系统的原理与单片机控制的电路设计
本章主要论述了无线数据采集系统的组成、设计方案及系统的原理。论述了各个模块和器件的功能要求。
2.1无线数据采集系统的原理
无线数据采集系统是具有可遥控、遥测、远程无线管理等功能并可广泛应用于工业现场、商业自动化等领域。它是以先进的无线RF 技术为传输基础以半双工串行通讯方式通讯并实现了双向通讯。系统由传感变送器、信号条理电路、8路现场数据采集端、现场执行机构、无线射频数据传输电路、数据采集接受终端电路、存储电路、人机交互电路组成。原理图如 2.1：
图2.1系统原理图
无线数据采集系统是把现场的个种信号如电压、电流、温度、湿度、气压等进行采集（这里以电压信号为例），把现场信号通过各种传感器或者变送器再经过信号的调理电路经过信号的放大整形为0—5V 的电压信号，再通过8路信号调理转换电路把现场的模拟信号变成单片机可以识别的数字信号，再经过单片机采集运算处理把结果加以显示并且以串行通讯的方式控制射频收发
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电路传输数据给接受的终端。终端是由射频收发电路、单片机处理器、存储电路、人机交互电路组成（可以通过RS232连接上位机）。射频接受电路收到有现场传输过来的信号并通过串口方式传输给单片机 ，在由单片机负责显示、存储。
无线数据采集系统是一个可以双向通讯可以实现遥控的装置。同样数据采集终端通过按键给现场的模块发送指令命令现场执行机构完成各种操作，在此设计中是以发光LED 的动作模拟现场的操作的。
2.2 单片机部分的电路设计
2.2.1数据采集原理
根据采集信号的不同，可分直流采样和交流采样两种。直流采样，顾名思义，采样对象为直流信号。它是把交流电压、电流信号经过各种变送器转化为0～5V 的直流电压，再由各种装置和仪表采集。此方法软件设计简单，对采样值只需作一次比例变换即可得到被测量的数值。但直流采样仍有很大的局限性：无法实现实时信号的采集；变送器的精度和稳定性对测量精度有很大影响；设备复杂，维护难等。交流采样是将二次测得的电压、电流经高精度的CT 、PT 变成计算机可测量的交流小信号，然后再送入计算机进行处理。由于这种方法能够对被测量的瞬时值进行采样，因而实时性好，相位失真小。它用软件代替硬件的功能又使硬件的投资大大减小。随着微机技术的不断发展，交流采样必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的直流采样方法。 若将电压有效值公式
离散化，以一个周期内有限个采样电压数字量来代替一个周期内连续变化的电压函数值，则
式中：.Tm 为相邻两次采样的时间间隔；um 为第m-1 个时间间隔的电压采样瞬时值；N 为1 个周期的采样点数。若相邻两采样的时间间隔相等，即.Tm 为常数.T ，考虑到N=(T/.T)+1，则有
式（1）就是根据一个周期各采样瞬时值及每周期采样点数计算电压信号有效值的公式。
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如果是求电力参数的同理可得：
电流
功率
式中：im 、um 为同一时刻的电流、电压采样值。功率因数可由下式求得：cos φ=P/UI
2.2.2 单片机控制的硬件设计
图2.2 单片机控制系统原理
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图2.3系统原理图
图2.4系统交流采样原理图
交流前向数据采集通道由传感器、双四选一多路开关4052、采样保持器LF398、模数转换器、
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光隔及由电压比较器LM339、锁相环4046、分频器4020 构成的频率跟踪电路和用于控制采样保持器的单稳触发器4528 组成。由于采集的对象为电压、电流等模拟量，所以必须经A/D 转换器变成数字量以后，才能送入89S52 进行处理。
系统的采样时间间隔为0.5s。采样时，在1 个信号周期内对一相电压、电流等时间间隔准确采样16 点，采完后对采到的数据进行数字滤波。计算有效值后和上限、下限值进行比较，若有超标则进行声光报警。对频率的采样是将交流电信号经LM339 电压比较器变成方波后送到89S51 的P3.2 脚（外中断0），由89S51 计数器0（工作在方式1 计数初值为0）在方波保持高电平的时间内对8031（采用12MHz 晶振）的内部时钟进行计数。
A/D转换
在此模块选用了ADC0809八通道模数转换芯片。ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及与微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。
(1) ADC0809的内部逻辑结构图如下：
由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
（2）引脚结构
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地址输入和控制线：共4条
ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道模拟量进入转换器进行转换。
A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。
ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；
在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；
否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ， VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。
其主要工作步骤如下：
1．ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S52单片机直接相连。
2．初始化时，使ST和OE信号全为低电平。
3．将地址信号送入A，B，C三条地址线，选择将要处理的模拟量通道。
4. 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号，所有内部寄存器清零（ST上跳沿时）。
5. 当ST端下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。
6．是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。
7．当EOC变为高电平时，这时给OE变为高电平，转换的数据就输出给单片机了。
显示部分
数据显示部分我用的是74LS47驱动4个共阳极数码管显示，对与数码管的位选，则是由P2
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的高四为（P2.4、P2.5、P2.6、P2.7）通过NPN
四极管来选择，详细线路连接图如下：
图2.5 显示原理图
7447 TTL BCD —7段高有效译码/驱动 芯片的结构原理如下：
图2.6 7474结构原理图
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2.3 AT89S51单片机
单片机(Microcontroller,又称微控制器)是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机，这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器／计数器和多种I／O接口电路。
2.3.1 CPU特性
同一般微型计算机的CPU一样．89S51系列单片机的CPU也是由运算器和控制器两部分组成，只是89S51系列申片机的运算器内还专门设置了一个进行位数据操作的布尔处理机。
1．运算器
运算器是8位的算术／逻辑运算部件ALU为核心，并通过内部总线挂在其周同的暂存器TMP1，TMP2、累加器ACC、寄存器Ｂ、程序状念寄存器PSW以及布尔处理机就构成了整个算术／逻辑运算电路，其运算功能有算术运算、逻辑运算、移位和位逻辑运算等．
2．控制器
控制器是cpu的大脑中枢，MCS—5l系列单片机的控制器由定时控制逻辑、指令寄存器IR、指令译码器ID、16位数据存储器地址指针DPTR和程序计数器地址指针Pc、8垃堆栈指针SP、RAM 地址寄存器、16位地址缓冲器等组成。
2.3.2 存储器
单片机的存储器有两种基本结构：一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序和数据合用一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构，另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为哈佛结构。由于考虑到单片机“面向控制”的实际应用的特点，一般需要较大的程序存储器，因此，目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。1.程序存储器（ROM）
由于单片机的应用系统，一般开发调试成功后的应用程序不再需要改变，常永久性地存储在程序存储器中，故单片机的程序存储器都采用只读存储器。为方便不同用户的需要，目前单片机的程序存储器有以下三种结构形式：
(1) 片内只读存储器
1片内掩膜ROM
2片内可编程的ROM
(2)片内只读存储器
2.数据存储器
在单片机中，用随机存取存储器（RAM）来存储程序在运行期间的工作变量和数据，所以称为数据存储器。
3．并行I/O口
4．串行I/O口
5．定时器/计数器
定时器／计数器(timer/counter)是单片机中重要部件，其工作方式灵活、编程简单，使用
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它对减轻CPU 的负担和简化外围电路都有很大好处。
定时器／计数器的核心是一个加一计数器，其基本功能是加1功能。在单片机的TD 、T1或T2引脚上施加一个o 到1的跳变，计数器增1，即是汁数功能；在单片机内部对机器周期或其分频进行计数，从而得到定时，这就是定时功能．在单片机中，定时功能和计数功能的设定和控制都是通过软件来进行的。 6． 定时电路和元件
2.3.3 单片机的工作方式
89S5l 单片机共有复位、程序执行、低功耗以及编程和校验四种工作方式。 在本设计中用到了复位方式，现详细介绍如下：
1.复位操作
复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC 初始化为0000H ，使单片机从0000H 单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱因境，也需按复位键以重新启动。
除PC 之外，复位操作还对其它一些特殊功能寄存器有影响。复位操作还对单片机的个别引脚信号有影响。例如在复位期间，ALE 和PSEN 信号变为无效状态，即ALE ＝PSEN ＝1。
2．复位信号及其产生 (1)复位信号
RST 引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡脉冲周期(即两个机器局期)以上。若使用频率为6MHz 的晶振，则复位信号持续时间应超过4Ｕs 才能完成复位操作。产生复位信号的电路逻辑图如2.7图。
图2.7 复位信号
整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST)送斯密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对斯密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。 （2）复位方式
复位操作由上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲复位三种方式。 上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要电源的Vcc 的上升时间不超过1ms ，就可以实现自动上电复位，即接通电源就完成了系统的复位初始化。如图2.8：
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图2.8 上电自动复位
按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc 电源接通而实现的。而按键上述电路图中的电阻、电容参数适宜于6MHz 晶振，能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。图如
2.9
图 2.9 按键电平复位
外部脉冲复位使由外部提供一个复位脉冲。此复位脉冲应保持宽度大于2个机器周期。复位脉冲过后，由内部下拉电阻保证RST 端的低电平。图如
2.10
图 2.10 外部脉冲复位
2.3.4 并行I ／O 接口
80S51共有四个8位的并行双向口，计有32根输入Ｉ／输出Ｏ口线。各口的每一位均由锁存器、输出驱动器和输入缓冲器所组成。由于它们在结构上的一些差异，故各口的性质和功能也就有了差异。
而在本设计中要用到P1和P3口，故在此作一个详细的介绍： 1） P1口是一个8位口，可以字节访问也可位访问，其字节访问地址为90H ，位访问地址为90H ～
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97H．
1．位结构与工作过程分析：P1口的位结构如图3--6所示，内包含：输出锁存器、始人缓冲器BUF１(读引脚)、BuF2（读锁存器）以及由FET晶体管Q0与上拉电阻组成的输出／输入驱动器。
图2.11 P1口的位结构
2．PI口的工作过程分析如下：
①P1．i位作输出口用时：CPU输出0时，D＝0，Q＝0、-Q＝1，晶体管Q0导通，A点被下拉为低电平，即输出0；CPU输出1时，D＝1，Q＝1，-Q＝0，晶体管Q0截止，A点被上拉为高电平，即输出1。
②P1.i位作输人口用时：先向P1.i位输出高电平，使A点提升为高电平，此操作称为设置P1．i为输入线。若外设输人为1时，A点为高电平，出BUFl渎人总线后，B点也为高电平；若外设输人为0时，A点为低电平，由BUFl读人总线后，B点也为低电平。
3．P1口的特点
①输出锁存，输出时没有条件；
②输入缓冲，输入时有条件，即需要先将该口设为输入状态，先输出l
③工作过程中无高阻悬浮状态，也就是该口不是输入态就是输出态。
具有这种特性的口不属于“真正”的双向口，而被称为“准”双向口。
这里需要注意的是，若在输入操作之前不将A点设置为高电平(即先问该口线输出1)，如果A点电平为低电平时，则外设输入的任何信号均被A点拉为低电平，亦即此时外设的任何信号都输不进来。更为严重的是，A点为低电平，而外设为高电平时，外设的高电平通过Q0强迫下拉为低电平，将可能有很大的电流流过Q0而将它烧坏。
P1口能驱动4个TTL负载。
2） P3口是一个多功能的8位口，可以字节访问也可位访问，其字节访问地址为B0H，位访问地址为B0H—B7H。
1．位结构与工作过程分析
(1)位结构
P3口的位结构如下图所示。从P3口的位结构图3--7中可以看出，它与P1的口位结构之间的区别在于；
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目录 一、问题背景概述 (2) 二、需求分析 (2) 三、初步分析及结果 (4) 四、企业布局与规划 (6) 五、方案分析评估 (12) 附录参考文献 (19) 一、问题背景概述 计算机从问世开始，在短短的几十年时间里，已经从美国传向世界各地。尤其是进 入21世纪以来，网络的作用已经处于举足轻重的地位，逐渐渗入到社会生活的方方 面面。在经济快速发展的今天，网络对于企业的重要性不言而喻。我们知道一个人不 可能脱离这个社会而存在，同样对于企业而言，它不可能脱离与他相关的企业之间的 联系，而联系它们的媒介在很大程度上是通过计算机网络来实现的。在今天，脱离网 络的企业必将被网络和相关领域的企业所淘汰。从另一个方面来说，企业要不断的学 习和更新现有的网络资源，如何使自己的网络资源得到最大效益的利用，是现在多数 企业所面临的一个严峻问题。时至今日，我们的学习和生活已经离不开网络了。而我 们所关心的问题是如何合理的构建网络，以使得构建的网络更高效的运行。 然而，目前国内的许多企业对于网络的作用缺乏足够的认识，认为网 络和自己的企业关系不大，在互联网上建立起自己网站的企业为数甚少， 即使企业建立了自己的网站，也并未充分利用网络，存在的另一个问题是 一些网站的内容贫乏、制作粗糙，在这些所谓的网页上，人们看不到关于
企业的详细信息，例如，只有企业介绍和产品简介，却丝毫看不出企业的独特风格和完善的企业功能在哪里，既难以形成固定的网络受众，更无法借此而促进销售并产生品牌效应。面对21世纪越来越激烈的挑战，企业必须学会网上生存，重视利用互联网宣传企业形象，销售自己的产品，开展网络消费心理研究。 因此，一个企业如果想要有更长远的发展就一定要组建一个合理的网络。从某种意义上讲，一个企业有没有自己的网络和网站，建设的网络和网站质量的好坏，直接关系到企业的前途和发展，而不仅仅是几千元的建站费的问题，尤其是对中小企业来说。 二、需求分析（假设做的是一个500人的公司） 公司为了能与现代生产需要接轨，能及时的获得外界信息，又能让外界随时了解本公司“供求信息”的最新动态，所以，公司有自己的网站，向外部发布自己的信息。同时还能利用网络的连通性和资源共享性提高生产力的需求。 而中小企业通常是指规模在500人以下的企业，如果进一步细分，又可分为100人以下的小型企业、100～250人的中小型企业，以及250人以上的中型企业。从广义的角度，又可以将同等规模的政府、科研及教育等单位也作为中小企业来看待。相对于中小企业的人数，中小企业网络是指节点数小于500个的网络。 目前看来，中小规模局域网的需求特点和建网策略有以下几点： 1、高性能的百兆网络核心 随着网络用户数量和应用种类的不断增加，10/100M网络成本的不断下降，目前大部分用户的桌面系统均已采用百兆到桌面，网络主干则为百兆以太网络。与以前的局域网络技术相比，百兆网络具备简单、高效、建设成本低等显着优势。尤其是基于铜缆双绞线的百兆以太网络技术产品的推出，使百兆网络的建设成本进一步降低，百兆网络无疑已经成为建设企业网络核心的最佳之选。
校园无线建设方案部分1.项目设计方案 1.1项目概述 本次投标项目为xxxx学校高中部建设无线网络。 1.2总体要求 为充分发挥xxxx学校网络的作用，更好地服务学校信息化发展需求，需要对校园网络系统增加无线网络覆盖。 整个学校网络系统主要分布在各教学楼、实验楼、行政办公楼、科技楼、艺术楼、报告厅等楼群内，主要用于教学、科研和管理，是为学校师生提供教学应用、办公管理和通讯服务的宽带多媒体网络，是学校师生及管理人员所依托的重要资源，本次改造在原有的有线网络基础上增加无线网络覆盖。 系统要求“适度先进，留有扩展”，在满足技术要求的前提下，选用高可靠性、可维护性好、性价比高的并具有良好商业信誉和优质售后服务的国产华为品牌。 1.3具体要求 1.3.1、网络应用要求:通过增加无线网络覆盖，使得校园内可以无线上网，为了保证用户无线上网的安全，增加配套无线安全设备。 1.3.2、网络管理要求:学校前期已经建设了有线网络系统、网管软件、IT运维管理平台，本次建设的无线网络系统需要无缝对接到现有系统中，建设后通过运维管理平台能够直观全面地监控所有网络设备、服务器、数据库、应用系统的运行状态。为了保证招标单位的应用，我公司可提供实现与现有系统无缝对接方案，无缝对接所涉及的所有费用由我公司承担。 1.3.3、无线网络安全要求: 基于有线的安全网关，对于无线扫描、无线欺骗、无线破解、无线DoS等攻击更是鞭长莫及，无法防护。本次项目提供无线防火墙安全策略，可根据AP或Station的安全属性定制无线网络准入规则，通过射频信号阻止非法用户接入，建立射频安全区，提供具有物理安全、可信的无线网络。
随着WLAN技术的成熟和终端的普及，WLAN网络承载的业务与应用逐渐丰富，为越来越多的终端用户所喜爱，各大运营商与企业也不断加大对WLAN网络建设的投入，在各热点楼宇（写 字楼、酒店、机场等）规划部署WLAN网络，以满足终端用户不断上涨的业务需求。本文将 对无线网络的规划设计原则加以总结和分析，可作为无线网络部署的指导意见。 无线网络规划与设计 当前WLAN网络采用的主流协议为802.11a/g/n，在设计无线网络部署方案时，首先应对这些协议有所了解，特别是与网络部署相关的信道、频率等信息，最终根据协议规定的相关原则来指导网络的规划与设计。本文主要以802..11g协议为例阐述无线网络的规划与设计。 1、802.11g协议频谱 如图1所示，IEEE 802.11g协议的频谱范围是2.4~2.4835GHz。802.11协议在2.4GHz 频段定义了14个信道，每个频道的频宽为22MHz。两个信道中心频率之间为5MHz。信道1 的中心频率为2.412GHz，信道2 的中心频率为2.417GHz，依此类推至位于2.472GHz 的信道13 。信道14 是特别针对日本所定义的，其 中心频率与信道13 的中心频率相差12 MHz。 图1 802.11g协议频谱划分图 从图1可以看到，信道1在频谱上和信道2、3、4、5都有交叠的地方，这 就意味着：如果有两个无线设备同时工作，且它们工作的信道分别为1和3，则它们发送出来的信号会互相干扰。
为了最大程度的利用频段资源，可使用1、6、11；2、7、12；3、8，13；4、9、14这四组互相不干扰的信道来进行无线覆盖。 下面的表1列出了802.11g在各国家授权使用的频段。在北美地区（美国、加拿大）开放1-11信道，在欧洲开放1-13信道。中国与欧洲一样，同样开放 1-13信道。 表1 802.11g协议的授权使用频段 由于只有部分国家开放了12~14信道频段，所以一般情况下，使用1、6、11这一组互相不干扰的信道来进行无线覆盖。 注：对于802.11a的5G频段，在中国一共开放了5个信道，分别是149、153、157、161、165信道，这5个信道相互之间不重叠，为互不干扰信道。 2、规划设计原则 在了解的802.11g协议的频谱分布后，下面将遵照协议标准指导无线网络的规划与设计。
目录 校园无线网设计原则 (3) 校园各子网设计 (3) 宿舍无线组网方案分析 (4) 校园网无线网络覆盖解决方案 (5) WLAN特有的内容 (5) 纯AP多蜂窝覆盖 (6) 从室外向室内覆盖 (7) WLAN＋GSM的合路覆盖 (7) 单纯WLAN的天馈覆盖 (8) 无线网用户管理 (8) 提高管理和应用水平 (9) 方案完备应用为先 (9) 1、大型建筑无线网络解决方案 (10) 应用于校园网需注意的几个问题 (12) 1．网络覆盖的问题 (12) 2．每个AP接入点的发射功率 (13) 3．访问AP的权限 (13) 4．对校园网WLAN的管理 (13) 5．无线局域网应用校园网暂时的弊端 (13) （1）标准的不统一 (13) （2）网络安全问题 (14) （3）性价比暂时不高 (14) 无线网络基础架构 (14) 具体建设方案 (15) 1. 室内 (15) 2 . 室外 (15) 当前无线校园网解决的问题 (16) 1.解决信息点流动的问题 (16) 2.解决难以布线的问题 (17) 3. 提高教学效率 (17)
4. 节约成本 (17)
校园无线网络 随着宽带网络的迅猛发展，高校网络建设的逐步普及，越来越多的师生已经离不开网络，在实验室可以调阅数据库、图书馆里可以查阅全部分类藏书、回宿舍可以登录校园网站等等；越来越多的上网需求也带来了上网方式的逐步丰富——作为有线网络的有益补充和技术发展，无线在校园里的应用已经越来越普遍。 校园无线网设计原则 校园无线网的设计原则建立在充分考虑学校使用需要的基础上，力求满足整个校园网的可靠性、先进性、实用性、可兼容及可扩展性。 (1)可靠性：确保系统可靠运行，关键设备应有冗余； (2)先进性：采用当今国内、国际上最先进和成熟的计算机软、硬件技术，使新建立的系统能够最大限度地适应今后技术和业务发展的需要； (3)实用性：能够最大限度地满足实际工作的需求，是每个信息系统在建设过程中所必须考虑的一种系统性能，他是自动化系统对用户最基本的承诺； (4)可兼容及可扩展性：在进行方案建设时，力求做到网络结构清晰、合理并具有扩展能力；硬件设置先进、可靠，能够满足网络及软件运行的需要；系统软件安全、可靠，界面友好，易于操作和维护。 校园各子网设计 (1)教学子网：校园网建网的目的之一是利用计算机网络实现多媒体教学。在教学过程中，大量传送的是文本、图像和部分视频等数据，对速度需求较高，所以设计时推荐所有教学用有线接入百兆无线设备覆盖； (2)办公子网：办公子网主要面向学校的各级领导及各职能部门，办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。这样对无线的需求不是非常高，一般的无线设备都能够使用。 (3)图书馆子网：图书馆从应用来说是个相对独立的系统，因此设计时在图书馆设图书
单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统
1．引言 蓝牙技术是近年来发展迅速的短距离无线通信技术，可以用来替代数字设备间短距离的有线电缆连接。利用蓝牙技术构建数据采集无线传输模块，与传统的电线或红外方式传输测控数据相比，在测控领域应用篮牙技术的优点主要有[1][2][3]： 1.采集测控现场数据遇到大量的电磁干扰，而蓝牙系统因采用了跳频扩频技术，故可以有效地提高数据传输的安全性和抗干扰能力。 2.无须铺设线缆，降低了环境改造成本，方便了数据采集人员的工作。 3.可以从各个角度进行测控数据的传输，可以实现多个测控仪器设备间的连网，便于进行集中监测与控制。 2．系统结构原理 本课题以单片机和蓝牙模块ROK 101 008为主，设计了基于蓝牙无线传输的数据采集系统，整个装置由前端数据采集、传送部分以及末端的数据接受部分组成（如PC机）。前端数据采集部分由位于现场的传感器、信号放 大电路、A/D转换器、单片机、存储器、串口通信等构成,传送部分主要利用自带微带天线的蓝牙模块进行数据的无线传输；末端通过蓝牙模块、串口通信传输将数据送到上位PC机进一步处理。整个系统结构框架图如图1所示。 AT89C51单片机作为下位机主机，传感器获得的信号经过放大后送入12位A/D转换器AD574A进行A/D 转换，然后将转换后的数据存储到RAM芯片6264中。下位机可以主动地或者在接收上位机通过蓝牙模块发送的传送数据指令后，将6264中存储的数据按照HCI-RS232传输协议进行数据定义， 通过MAX3232进行电平转换后送至蓝牙模块，由篮牙模块将数据传送到空间，同时上位机的蓝牙模块对此数据进行接收,再通过MAX3232电平转换后传送至PC 机，从而完成蓝牙无线数据的交换。
校园无线网络建设方案 一、现状 随着信息时代的到来，各个学校意识到校内网络建设的重要性，只有实现高度的信息共享，建设完善的校园网络平台，才能够发展成为一所现代化的学校。现在学校办学条件的日趋完善，近年来实现了与 Internet互联，同时建成了校园网络，实现校内外信息的共享、传递，而网络信息的普及，而学校的建成时间较早，没有网络综合布线设计，类似的原因制约了学校现代化办学的指导思想，伴随着IEEE802.11标准的出台，解决这一矛盾在无线技术发展成熟的今天已不是问题，同时，无线局域网(WLAN)还拥有传统网络所不能比拟的扩容性和移动性，在校园内采用无线局域网技术实施校园网络工程，最大限度地满足教师学生上网需求，对于创建较早的学校来说，年代较久的教室不宜拉网布线，理想的解决方案就是布署无线局域网。 二、需求 在校园无线网络建设需求中，主要存在四种典型的应用： 1、实现以地区教育局为中心的整个地区教育系统的无线网络连接; 2、校园内的户外公共区域覆盖; 3、局部开放的室内大环境，如典型公共教室、图书阅览室等无线覆盖; 4、用户数量不多但分布较散的楼宇，如教室、教师宿舍等的无线网络覆 三、应用方案 1、室内覆盖：在室内根据覆盖需要，放置若干个无线局域网访问点，用户在移动时，系统会自动漫游，在不同的访问点之间进行信号的切换。这些访问点连接到各楼的校园骨干网。也就是将多个AP形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖，各覆盖区域之间无缝连接。所有AP通过双绞线与有线骨干网络相连，形成以有线网络为基础，无线覆盖为延伸的大面积服务区域。所有无线终端
通过就近的AP接入网络，访问整个网络资源。 采用高灵敏度的无线AP设备，配合吸顶天线，以一个AP配合一个天线，或一个AP配合多个天线，以保障高质量的无线信号能够覆盖更远的距离，同时增强设备在干扰较大的频率环境中使用的能力，从而完成室内区域的完全覆盖要求。 2、室外覆盖： 室外区域覆盖一般包涵，体育场地，校内花园，教学区等。根据需覆盖的室外区域的实际情况，选择不同。 (1)设备的选择：AP、全向天线. (2)室外考虑因素：环境、天气。
大型网络WLAN设计方案 设计原则及思路 本节内容将主要讲述在网络设计的工作中应该遵循的原则，以及结合实际情况规划无线网络方案。 1．设计原则 无线网络的设计应遵循以下原则。 1）前瞻性 网络的设计要有一定的前瞻性，采用先进的设备和技术手段，保证在一段时间内不会随着技术的发展而变更网络的核心架构和关键技术，并能满足后期新技术扩展的应用。 2）实用性 网络的设计也应考虑项目的实际情况和用户的实际需求，以免技术过于超前而造成投资的浪费。 3）可靠性 网络结构的设计是否合理？网络设备的选型是否妥当？工程施工的质量是否规范等都会影响到网络运行的可靠性，因此保证网络的可靠性是网络设计的重要原则，另外要求重要的设备要有一定冗余备份。 4）开放性 在设计过程中，一定要考虑所运用的技术标准和通信协议是否符合国际规范或工业标准，以确保新设计的网络系统有良好的兼容性和扩展性，无线局域网（WLAN）技术目前所遵循的就是IEEE 802.11系列国际标准。 5）无线辐射
根据中国国家无线电管理委员会的规定，在室内部署无线网络，其信号辐射不得超过100mW，以避免2.4GHz和5GHz对人体的影响。在通常情况下，终端使用5mW左右的发射功率，以避免大功率长期辐射对人体的影响。 6）避免干扰 无线局域网使用2.4GHz和5GHz频段均为开放频段，无须注册即可使用，无线信号易受外界环境和其他信号的干扰，因此要考虑微波炉、其他大楼的无线系统设备、2.4GHz的无绳电话等可能造成的干扰。 7）安全性 无线网络支持多种安全特性，采用集中认证方式，对每个数据包进行加密。通过对射频的实时监测，发现并定位恶意的AP。对恶意AP的扫描配合采用安全无线认证协议，以解决AP和无线之认证协议间的相互信任问题。 2．设计思路 面对前面的用户需求、设计目标及众多的技术问题，结合WLA的设计原则，下面整理一下设计思路，为下一步的设计方案做好准备。 1）现场勘查 在WLAN工程中，需要通过现场勘查的方式了解建筑物和周围各种物质的材质，从而来确定WLAN设备的安装位置。 由于无线信号是在空气中直线传播的，无线电波传输、接收数据的能力及传输速度都受到周围环境中各种物体的影响。无线信号每遇到一个障碍物，就会被削弱一部分；尤其是像浇注的钢筋混凝土墙体、金属、纸张和陶瓷等，对无线信号的影响都非常大。2）组网结构 将采用目前最流行的无线局域网组建的方式，即“SplicMAC”架构，主要采用LWAPP协议，使用“瘦”AP与WLAN控制器组网的方式，适用于香港总部WLAN 组网。因为AP数量较多，原始的“胖”AP组网方式，管理难度高，工作量大，并且无法保证移动性强的实时数据流通信。但“胖”AP可以部署在小型WLAN中，如北京分公司WLAN。
基于爬虫技术的数据采集系统实现 摘要：顾名思义像一个蜘蛛一样，在互联“网”上那么你需要把所有的网页都看一遍，那么我们怎么办你得从某个角落开始慢慢的爬取。随着互联网的兴起，它成为了一个拥有成千上万信息的载体。如何高效的获取这成千上万的信息，最先出现的是搜索引擎，它作为一个人们日常查找互联网信息的工具的指南针和快速入口。随着信息的高速发展，它的出现也还是有一定的局限性，比如返回了很多虚假和用户不相关的信息出来了。为了解决这个问题，定向的获取网页信息技术，即爬虫技术就产生了，他主要解决了3个大问题，对抓取的事物进行了定义和描述，对信息网页等进行了过滤，还有就是对地址的搜索策略，随着发展人们又发明了分布式爬虫技术，更加高效的获取数据。 关键词：爬虫；分布式爬虫；搜索引擎 Abstract：As the name suggests, like a spider, you need to see all the web pages on the Internet. So what do you have to start slowly from a corner, with the rise of the Internet, it has become a carrier of thousands of information, how to efficiently get the thousands of information, the first is the search engine, as a tool for people to find the Internet information tools and fast. Speed entrance, with the rapid development of information, it still has some limitations, such as the return of a lot of false and unrelated information out of the user. In order to solve this problem, the directional access to web information technology, that is, the crawler technology is produced, he mainly solved 3 major problems, to grab things. A definition and description, filtering of information pages, and a search strategy for the address, with the development of a distributed crawler technology, and more efficient access to data Key words：Crawler; Distributed crawler; Search engine.
校园无线网络覆盖系统设计方案 1.项目概述 1.1.项目名称 本项目为某校园WLAN建设方案。 1.2.方案报告编制依据 （1）《综合布线WLAN工程设计规范》(GB 50311-2007)。 1.3.项目建设背景、目标 1.3.1.项目建设背景 随着时代发展，为稳步提高教学质量，树立名校品牌，需将原有教学、科研、和校园生活管理进行充分融合，营造一个融合创新的网络科研丰富多彩的校园文化、无处不在的网络学习环境。简而言之，要做一个安全、稳定、环保、网络化的校园。本次项目就是在这样的背景提出的。 1.3. 2.项目建设目标 根据某教育信息化现状，本项目建设需实现教育信息化、创新教育现代化、提高教学质量。力争实现四个新突破，即教育信息化基础设施建设新突破、优
质数字教育资源共建共享新突破、信息技术与教育教学深度融合新突破、教育信息化科学发展机制的新突破为建设目标。 2.现状分析 平台现状：平台整合了校园内的教学、教务、科研、安全、管理有关的信息资源，通过对松散数据的聚集、处理、挖掘、分析，教育信息化相对过去拥有更多元、更有价值、更具针对性的平台服务和应用，并全面实现校园数字信息化，具有统一的基础数据管理、用户管理。使其组织和业务流程梳理再造，极大推动了教育管理机构和学校进行管理、制度创新，实现教育信息化、决策科学化和管理规范化。 3.需求分析 根据某教育信息化现状以及教育局的要求，为解决师生，通过无线上网教学、学习的需求，需要实现某所辖中小学的校园WLAN的覆盖。 4.建设原则和策略 4.1.建设原则 整个WLAN网络的设计应关注“整体规划、分步实施、阶段见效、持续发展”的原则，以业务应用为
博通公司 计算机网络无线建设项目 技 术 方 案 开拓有限责任公司 2011年12月
目录 前言---------------------------------------------------------------------------3 公司介绍---------------------------------------------------------------------3 项目概况---------------------------------------------------------------------4 需求分析---------------------------------------------------------------------5 无线网络设计思路---------------------------------------------------------8 售后服务承诺--------------------------------------------------------------------17 总结---------------------------------------------------------------------------------18
一、前言 随着计算机应用技术的普及和国民经济信息化的发展，客户/服务器计算、分布式处理、国际互连网（Internet）、内部网（Intranet）等技术被广泛接受和应用，计算机的联网需求迅速扩大，网络在各行各业的应用越来越广。目前尽管有线网络以其传输速度高，产品品牌及数量众多和技术发展速度快等优点，在市场上有较高的知名度和较大的市场份额，但是在一些特殊的环境和特定的行业里依然有许多令IT数据管理公司头疼多年的LAN（网络/局域网）布线问题存在。 随着wireless（无线）技术的出现，在诸多计算机联网技术中，无线网（Wireless Network）以其无需布线、在一定区域漫游、运行费用低廉等优点，在许多这些应用场合发挥着其他联网技术不可替代的作用。随着无线局域网应用逐渐增多，它将扩展有线局域网或在某些情况下取而代之。可以预期，在未来信息无所不在的时代，无线网 将依靠其无法比拟的灵活性，可移动性和极强的可扩容性，使人们 真正享受到简单、方便、快捷的连接。 二、公司介绍 开拓网络科技有限公司阿是巴南地区发展最快、综合实力最强的一级工程专业承包企业，公司以先进的网络技术为超过300家客户提供各种无线网络的搭建服务。它当初的注册资本高达500万，可承担工程合同额2000万元以下的各类通信工程。多年来在网站开发、网络营销与网络搭建等方面取得巨大成功，并以其优质的服务、快速的响应在客户与同行中享有很好的声誉。我们秉承“服务至上”的理念，
湖南工业大学科技学院 毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 教学部：机电信息工程教学部 专业：电子信息工程 学生姓名：肖红杰 班级： 0801 学号 0812140106 指导教师姓名：杨韬仪职称讲师 2011年12 月10 日
题目：基于单片机的数据采集系统的控制器设计 1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。 近年来，数据采集及其应用技术受到人们越来越广泛的关注，数据采集系统在各行各业也迅速的得到应用。如在冶金、化工、医学、和电器性能测试等许多场合需要同时对多通道的模拟信号进行采集、预处理、暂存和向上位机传送、再由上位机进行数据分析和处理，信号波形显示、自动报表生成等处理，这些都需要数据采集系统来完成。但很多数据采集系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对操作环境要求高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统，基于单片机的数据采集系统具有实现处理功能强大、处理速度快、显示直观，性价比高、应用广泛等特点，可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化，智能家居等诸多领域。总之，无论在那个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就超高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的信号，并送入计算机，然后将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个小系统,而目前国内生产的主要是数据采集卡，存在无显示功能、无记忆存储功能等问题，其应用有很大的局限性，所以开发高性能的，具有存储功能的数据采集产品具有很大的市场前景。 随着电子技术的迅速发展，，一些高性能的电子芯片不断推出，为我们进行电子系统设计提供的更多的选择和更多的方便，单片机具有体积小、低功耗、使用方便、处理精度高、性价比高等优点，这些都使得越来越广泛的选用单片机作为数据采集系统的核心处理器。一些高性能的A/D转换芯片的出现也为数据采集系统的设计提供了更多的方便，无论是采集精度还是采样速度都比以前有了较大的提高。其中一些知名的大公司如MAXIM公司、TI公司、ADI公司都有推出性能比效突出的 A/D转换芯片，这些芯片普通具有低功耗、小尺寸的特点，有些芯片还具有多通道的同步转换功能。这些芯片的出现，不仅因为芯片价格便宜，能够降低系统设计的成本，而且可以取代以前繁琐的设计方法，提高系统的集成度。 数据采集器是目前工业控制中应用较多的一类产品，数据采集器的研制已经相当成熟，而且数据采集器的各类不断增多，性能越来越好，功能也越来越强大。 在国外，数据采集器已发展的相当成熟，无论是在工业领域，还是在生活中的应用，比如美国FLUKE公司的262XA系列数据采集器是一种小型、便携、操作简单、使用灵活的数据采集器，它既可单独使用又可和计算机连接使用，它具有多种测量
无线传感网络及工业测量装置Wireless sensor network &industrial measure device Ⅰ类采集设备 ——无线数据采集装置 【FW-VI-MLKZ】
一、概述 无线数据采集监测系统是工业数据无线监测中最典型的应用，也是工业物联网在工业生产中最直接的表现形式。作为科学生产、科学管理的辅助措施，将分散于企业内各数据监测点的数据、状态等以无线方式进行采集、远程集中显示、分析、处理，能起到生产事故的提前预防、提高生成效率等功能。 无线数据采集系统组网简单，无线通信基于433Mhz开发免申请ISM频段传输数据，传输距离远，抗干扰能力强。系统组成结构简单，扩展方便。通常系统由采集设备、信号接收设备组成，也可根据需求加入无线网络中继设备。 二、系统设计依据 ?《GB50198-94计算机系统安全准则》 ?《HG20507-92工业自动化仪表工程施工及验收规范》 ?《GB 50194-93建设工程施工现场供用电安全规范》 ?《GB/T 29261.4-2012 无线电通信》 三、系统组网结构 无线数据采集系统通常包括2种组网形式：1）多点对一点星型网络结构——现场多点数据采集、中控室无线中心接收站接收数据，配合PC机上位机软件组成数据监控系统（图一）；2）点对点网络结构——现场数据采集，中控室无线数据还原装置将数据还原，可配合用户PLC、DCS等（图二）。
一类 网络拓扑图 （图一） 在同一组网结构内，现场无线数据采集器采集现场数据数据：液位，流量，压力，电流等4-20ma 信号，同时可采集现场设备如电机等设备的状态信号。无线数据采集器将采集到的信号通过无线网络发送至中心接收站，中心接收站通过与PC 机RS232串口将数据上传至上位机软件系统，同时处理上位机软件发送的控制命令，将控制命令发送至现场，实现对现场设备的启停控制。 4-20ma 信号 现场供电本地数据显示 参数配置 433Mhz 无线通讯 4路4-20ma 无线数据采集器无线中心接收站 上位机系统 企业网络数据系统 TCP/IP 局域网
潍坊学院计算机工程学院 课程设计说明书 课程名称：网络系统集成综合设计 设计项目：无线校园网方案设计 学生姓名：潘彬彬 学号： 专业：网络工程 班级：2011级2班 指导教师：赵艳杰 2014 年9 月 一、任务与具体要求 设计一套较为完整的无线网络，以满足学校师生教学、办公、娱乐以及无线应急等项目。 二、设计说明书包括的内容 1、需求分析 2、无线网络的具体设计与实现 3、网络安全防护措施 三、应完成的图纸 四、评语及成绩 指导教师（签字）_____________ ________年____月____日
目录 一、前言...................................................... 1.1概述 ............................................................................................................................................... 1.2需求分析 ....................................................................................................................................... 1.2.1建设背景............................................................................................................................. 1.2.2总体建设目标..................................................................................................................... 1.2.3具体实施目标..................................................................................................................... 1.3校园无线网在教育中的发展与应用............................................................................................ 1.3.1教学网络............................................................................................................................. 1.3.2图书馆网络......................................................................................................................... 1.3.3行政办公网络..................................................................................................................... 1.3.4教工、学生宿舍网络......................................................................................................... 1.3.5无线应急网络..................................................................................................................... 二、校园无线网的设计方案...................................... 2.1概述 ............................................................................................................................................... 2.2 WLAN 的工作机制...................................................................................................................... 2.3硬件设备的选购............................................................................................................................ 2.3.1核心交换机的选购............................................................................................................. 2.3.2 POE交换机的选购 ............................................................................................................ 2.3.3光纤收发器的选购............................................................................................................. 2.3.4服务器的选购..................................................................................................................... 2.3.5无线路由器的选购............................................................................................................. 2.4校园无线网设计分析.................................................................................................................... 2.4.1设计原则............................................................................................................................. 2.5设计方案 ....................................................................................................................................... 2.5.1主要拓朴图......................................................................................................................... 2.5.2校园无线网络的三种典型应用及解决方案..................................................................... 三、安全防范.................................................. 3.1概述 ............................................................................................................................................... 3.2无线局域网的安全认证................................................................................................................ 3.2.1开放认证............................................................................................................................. 3.2.2共享密钥认证..................................................................................................................... 3.3安全运维管理................................................................................................................................ 3.4无线安全问题及对应策略............................................................................................................ 四、结束语.................................................... 五、参考文献..................................................
长江大学工程技术学院 课程设计报告
课设题目
课程名称
系
部
班
级
学生姓名
学
号
序
号
指导教师
时
间
数据采集系统的设计与实现 汇编语言+微型计算机技术
信息系
2012 年 8 月 28 日～2012 年 9 月 9 日
目录
目录 长江大学工程技术学院 ..................... 错误!未定义书签。 一、设计目的 ............................. 错误!未定义书签。 二、设计内容 ............................. 错误!未定义书签。 三、硬件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。
1．总体结构图......................... 错误!未定义书签。 2.各部件端口地址设计及分析 ............ 错误!未定义书签。 3.各部件的组成及工作原理 .............. 错误!未定义书签。 四、软件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。 1．总体流程图......................... 错误!未定义书签。 2.主要程序编写及分析.................. 错误!未定义书签。 五、系统调试 ............................. 错误!未定义书签。 1.调试环境介绍........................ 错误!未定义书签。 2. 各部件的调试....................... 错误!未定义书签。 3.调试方法及结果...................... 错误!未定义书签。 六、总结与体会 ........................... 错误!未定义书签。 七、附录 ................................. 错误!未定义书签。
摘要 在无线局域网WLAN发明之前，人们要想通过网络进行联络和通信，必须先用物理线缆-铜绞线组建一个电子运行的通路，为了提高效率和速度，后来又发明了光纤。当网络发展到一定规模后，人们又发现，这种有线网络无论组建、拆装还是在原有基础上进行重新布局和改建，都非常困难，且成本和代价也非常高，于是WLAN的组网方式应运而生无线局域网(WLAN)产业是当前整个数据通信领域发展最快的产业之一。因其具有灵活性、可移动性及较低的投资成本等优势，无线局域网解决方案作为传统有线局域网络的补充和扩展，获得了家庭网络用户、中小型办公室用户、广大企业用户及电信运营商的青睐，得到了快速的应用。 然而在整个无线局域网中，却有着种种问题困扰着广大个人用户和企业用户。首先是该如何去组建无线局域网，这也是无线局域网中最基本的问题之一。 具体来分，组建无线局域网包括组建家庭无线局域网和组建企业无线局域网。下面让我们来看看家庭无线局域网的组建设计。 关键词：无线局域网，家庭无线组网方式，家庭无线局域的搭建共享文件
目录 摘要 (1) 家庭无线局域网组建 (1) 1无线局域网的组成 (2) 1.1无线网卡 (5) 1.2无线AP (6) 1.3无线路由器 (6) 1.4无线天线 (7) 1.5其它无线设置 (7) 2 家庭无线局域网的接入方式 (8) 2.1 独立无线网络 (8) 2.2接入以太网的无线网络 (8) 3 家庭无线局域的搭建 (9) 3.1无线设备的选购 (9) 3.2无线网卡的安装 (9) 3.3无线路由的安装 (10) 3.4计算机接入无线网络 (13) 4 家庭局域网文件共享 (14) 4.1创建家庭组 (14) 4.2加入“家庭组” (14) 4.3家庭无线局域网自定义共享文件资源 (16) 4.4退出家庭组 (17)