无线收发系统设计.
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基于 51 单片机的无线数据收发系统设计
基于 51 单片机的无线数据收发系统设计摘要：系统使用 51 单片机通过NRF24L01 模块远程传输数据，接收端通过NRF24L01 模块接收无线数据。
处理后由液晶进行数据显示，可根据需要设置声音提示。
系统接收与发送端模块均单片机、无线发送模块/ 接收、显示、声音提示模块。
关键词：51 单片机；NRF24L01；液晶显示；无线通讯1硬件设计1.1系统组成该系统将数据经过控制器由无线发送模块进行远距离发送，再通过接收端进行无线数据接收。
接收的数据经控制器处理后由液晶显示器显示，并根据需要可以实现一定的声音提示。
1.2无线收发模块本设计使用无线通讯技术实现数据的传送，能够实现此功能的硬件电路模块总类较多。
为符合设计需求，采用以NRF24L01 为核心的无线通讯模块。
该方案可以使系统具有低成本，低功耗，体积小等特点。
NRF24L01 无线模块出至 NORDIC 公司。
其工作频段在 2.4G— 5GHz，该模块正常工作电压为 1.9V—3.6V，内部具有 FSK 调制功能，集成了 NORDIC 公司自创的增强短脉冲协议。
该模块最多可实现 1 对 6 的数据发送与接收。
其每秒最高可传输两兆比特，能够实现地址检验及循环冗余检验。
若使用 SPI 接口，其每秒最高可传输八兆比特，多达 128 个可选工作频道，将该芯片的最小系统集成后，构成NRF24L01 无线通信模块。
1、引脚功能此模块有 6 个数据传输和控制引脚，采用 SPI 传输方式，实现全双工串口通讯，其中 CE脚为芯片模式控制线，工作情况下，CE 端协配合寄存器来决定模块的工作状态。
当4 脚电平为低时，模块开始工作。
数据写入的控制时钟由第 5 脚输入，数据写入与输出分别为 6、7 脚，中断信号放在了第 8 脚。
2、电器特性NRF24L01 采用全球广泛使用的 2.4Ghz 频率，传输速率可达 2Mbps，一次数据传输宽度可达 32 字节，其传输距离空旷地带可达2000M 此模块增强版空旷地带传输距离可达 5000M—6000M, 因内部具有 6 个数据通道，可实现 1 对 6 数据发送，还可实现 6 对 1 数据接收，其工作电压为 1.9V-3.6V，当没有数据传输时可进入低功耗模式运行，微控制器对其控制时可对数据控制引脚输入 5V 电平信号，可实现 GFSK 调制。
声音检测无线收发课程设计
声音检测无线收发课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声音检测的基本原理，掌握无线收发技术的基本概念。
2. 学生能掌握声音信号的采集、处理和传输过程，了解相关物理知识。
3. 学生了解声音检测无线收发系统在实际应用中的优势和局限。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的声音检测无线收发系统。
2. 学生能够使用相关工具和设备进行声音信号的采集、处理和传输。
3. 学生能够通过动手实践，培养解决实际问题的能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对声音检测无线收发技术产生兴趣，激发探索科学技术的热情。
2. 学生在课程学习中，养成积极思考、主动探究的学习习惯。
3. 学生认识到科学技术在生活中的应用，增强创新意识和实践能力。
4. 学生通过团队合作，培养沟通协调能力和集体荣誉感。
课程性质：本课程为实践性较强的科技课程，结合物理、信息技术等多学科知识。
学生特点：六年级学生具有较强的求知欲和动手能力，对科技领域的新鲜事物充满好奇。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养学生解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，引导他们积极参与，提高自主学习能力。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 声音的基本概念：声音的产生、传播和接收过程，声音的频率、振幅和波形等特性。
相关教材章节：第一章《声音与听觉》2. 声音检测原理：声波传感器的工作原理，声音信号的采集、放大和滤波处理。
相关教材章节：第二章《声音检测技术》3. 无线收发技术：无线通信的基本原理，调制与解调技术，无线传输模块的使用。
相关教材章节：第三章《无线通信技术》4. 声音检测无线收发系统设计：系统组成、功能模块划分，硬件和软件的选择与配置。
相关教材章节：第四章《声音检测无线收发系统设计》5. 动手实践：学生分组进行声音检测无线收发系统的搭建，实际操作声波传感器、无线传输模块等。
基于nRF2401的短距离无线收发系统设计
基于nRF2401的短距离无线收发系统设计【摘要】该短距离无线收发系统采用nordic公司的nrf2401无线收发芯片和atmel公司的单片机at89c51rb2，以实现数据点对点的无线传输功能。
该无线收发模块主要由nrf2401芯片和一些外围元件组成，文中对采用的芯片的结构和原理做了详细的介绍，对于硬件系统中各组成部分特点，本文也分别做了分析和研究，对nrf2401的配置、crc码的原理，包括at89c51rb2和nrf2401之间的spi接口也都做出具体的描述。
系统的程序设计得到很好的完成。
并在nrf2401无线收发芯片的基础上进行了扩展，提出了增加发射功率的方案，加大了无线通信的距离。
【关键词】短距离无线通信收发模块单片机一、引言短距离无线通信技术是指可在最远100米范围内传输数据的解决方案。
本文研究的无线数据传输系统是短距离无线通信技术在工业数据监控中的具体应用，要实现的是点对点数据传输功能。
选取了nordic的nrf2401无线收发模块，该模块由于较低的价格、简单的开发，在低成本应用场合显示了独特的优势。
nrf240无线收发模块可利用at89c51rb2对其进行控制。
二、nrf2401芯片的介绍nrf2401具有全球无线市场通信功能，一般工作频率是2.4ghz，支持多点间通信，它的传输速率可以到达1mbit/s。
它采用soc工艺，只需少量外围元件便可组成射频收发电路，因此它具有体积小、功耗低、外围元件简单，成本低的优点。
是业界口碑很好的射频系统级芯片。
nrf2401工作状态是144位，具有四种工作模式分别是：空闲模式、关机模式、收发模式和配置模式。
在收发模式下系统的程序简单且系统稳定性较高，所以nrf2401一般工作于shock burst tm收发模式。
下面就把nrf2401的shock burst tm收发模式的配置方法介绍给大家。
三、系统硬件电路的设计无线收发电路主要由无线射频芯片nrf2401和单片机at89c51rb2组成，系统方框图如图1所示。
2019年全国电子设计大赛G题_双路语音同传的无线收发系统
2019年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月7日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）8月10日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
双路语音同传的无线收发系统（G 题）【本科组】一、任务设计制作一个双路语音同传的无线收发系统，实现在一个信道上同时传输两路话音信号。
系统的示意图如图1所示。
图1 双路语音同传无线收发系统示意图二、要求1. 基本要求（1） 制作一套FM 无线收发系统。
其中，FM 信号的载波频率设定为语音输出A双路语音分离处理FM 解调语音输出B 语音输入A FM 调制双路语音同传合路处理语音输入B48.5MHz ，相对误差的绝对值不大于1‰；峰值频偏不大于25kHz ；天线长度不大于0.5m 。
（2） 通过FM 无线收发系统任意传输一路语音信号A 或者B ，语音信号的带宽不大于3400Hz 。
要求无线通信距离不小于2m ，解调输出的语音信号波形无明显失真。
（3） 通过FM 无线收发系统同时传输双路语音信号A 和B 。
要求无线通信距离不小于2m ，解调输出的双路语音信号波形无明显失真。
2. 发挥部分（1） 要求设计制作的发射电路中FM 信号的载波频率能通过一个电压信号()C v t 进行调节，用来模拟无线通信中载波频率漂移的情况。
无线收发系统设计
无线收发系统设计首先，无线收发系统的设计需要确定使用的无线通信技术。
常见的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和RFID等。
根据实际需求和应用场景的特点，选择合适的无线通信技术。
其次，需要设计无线收发系统的硬件部分。
硬件部分包括发射机和接收机两个主要组成部分。
发射机通常包括信号源、调制电路和功率放大器等。
信号源用于产生要发送的信号，调制电路用于将信号进行调制，将信息嵌入到载波中，功率放大器则用于将调制后的信号放大，以便进行传输。
接收机通常包括天线、解调电路和信号处理电路等。
天线用于接收到达的无线信号，解调电路用于将调制后的信号还原为原始信号，信号处理电路则用于对解调后的信号进行处理，以得到所需的信息。
此外，还需要设计无线收发系统的软件部分。
软件部分用于控制无线收发系统的工作，并处理信号传输过程中的各种问题。
软件部分通常包括以下几个模块：调制解调模块、信号处理模块和通信协议模块等。
调制解调模块用于进行信号的调制和解调，信号处理模块用于对接收到的信号进行必要的处理，以得到所需信息，通信协议模块则用于控制无线收发系统的工作，确保信息的可靠传输。
最后，无线收发系统的设计还需要考虑到一些特殊因素。
例如，信号的传输距离、速率和功耗等。
根据实际需求和应用场景的特点，对这些因素进行合理的设计和优化。
总结起来，无线收发系统的设计需要确定使用的无线通信技术，设计硬件部分和软件部分，并考虑特殊因素。
通过合理的设计和优化，可以实现无线收发系统的功能，满足实际需求和应用场景的要求。
无线收发器设计指南：现代无线设备与系统篇
目录分析
随着无线通信技术的飞速发展，无线收发器在现代无线设备与系统中扮演着举 足轻重的角色。本书《无线收发器设计指南：现代无线设备与系统篇》旨在为 读者提供关于无线收发器设计的全面指南，帮助读者深入了解现代无要介绍无线收发器的基本概念、发展历程和应用领域。 我们将讨论无线收发器在无线通信系统中的地位和作用，以及其基本组成和分 类。
书中还深入探讨了现代无线设备的关键技术，包括蓝牙、Wi-Fi、蜂窝通信等。 这些技术在当今的无线通信领域中发挥着越来越重要的作用，而这本书为我们 提供了一个全面了解这些技术的窗口。通过阅读这些内容，我不仅了解了各种 技术的优缺点和适用场景，还对它们在未来的发展趋势有了更深入的认识。
《无线收发器设计指南：现代无线设备与系统篇》是一本非常值得一读的书籍。 它不仅让我深入了解了无线通信的原理和技术，还启发了我对未来无线通信发 展的思考。我相信这本书对于任何从事无线通信领域工作的工程师、设计师或 研究人员都会有所启示和帮助。
在这一章中，我们将介绍无线收发器的测试与验证技术。测试是确保无线收发 器性能的关键步骤，包括功能测试、性能测试和可靠性测试等。同时，我们还 将介绍一些先进的测试仪器和工具，如信号源和频谱分析仪等。
在这一章中，我们将通过分析一些具体的无线收发器应用案例，深入探讨其在 现代无线设备与系统中的应用。这些案例包括蓝牙、Wi-Fi、蜂窝通信 (2G/3G/4G/5G)等。通过这些案例的分析，读者可以更好地理解无线收发器的 实际应用和优化方法。
在当今高度信息化的时代，无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。 当我们使用手机、平板电脑或笔记本电脑进行语音通话、视频会议和数据传输 时，我们都在依赖无线通信技术。
然而，对于大多数人来说，无线通信背后的原理和技术仍然是一个神秘的世界。 为了揭开这个神秘面纱，我阅读了《无线收发器设计指南：现代无线设备与系 统篇》这本书，这是一本为无线通信工程师和设计师提供全面、深入洞察无线 收发器设计的指南。
课程设计-无线电报收发系统分解
无线电报收发系统学院：信息工程学院班级：电子101班姓名：学号：目次一、电报发射机 (4)1、调幅发射机设计的作用与目的 (5)2、电报发射机的主要技术指标 (5)3、电报发射机的设计原理图 (5)4、电报发射机各模块具体设计 (6)4.1、音频振荡器 (6)4.1.1、音频振荡器原理图 (6)4.1.2、音频振荡器仿真波形 (7)4.1.3、音频振荡器仿真频率 (7)4.2、音频放大器 (8)4.2.1、音频放大器电路原理图 (8)4.2.2、音频放大器仿真波形 (8)4.3、载波振荡器 (9)4.3.1、载波振荡器电路原理图 (10)4.3.2、载波振荡器仿真波形 (10)4.3.3、载波振荡器仿真频率 (10)4.4、振幅调制器 (11)4.4.1、振幅调制器电路原理图 (13)4.4.2、振幅调制器仿真波形 (13)4.5、功率放大器 (14)4.5.1、功率放大器电路原理图 (14)4.5.2、功率放大器仿真波形 (15)4.6、电报发射机总原理图 (16)二、电报接收机 (17)1、调幅接收机的作用及目的 (17)2、调幅接收机的主要技术指标 (17)3、电报接收机的设计原理图 (17)4、电报接收机各模块设计 (17)4.1、选频放大电路 (17)4.1.1、选频网络原理图 (17)4.1.2、放大网络原理图 (18)4.1.3、放大网络仿真波形 (18)4.2、检波解调电路 (18)4.2.1、检波解调电路原理图 (19)4.3、滤波低放电路 (19)4.3.1、低通滤波电路原理图 (19)4.3.2、低通滤波电路仿真波形 (20)4.3.3、低频放大电路原理图 (20)4.3.4、低频放大电路仿真波形 (21)5、接收机总原理图 (22)三、设计心得与体会 (23)四、参考文献 (24)无线电报收发系统学院：信息工程学院班级：电子101班姓名：学号：摘要：无线电报收发系统设计是继《高频电子线路》理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。
无线电报收发系统设计
河北工业大学实验设计报告书题目：无线电报收发系统设计（理论设计）学院：信息工程学院专业：电子信息工程班级： XX姓名： XXX学号： XXXX2012年12 月8 日无线电报收发系统设计1、引言随着科学技术的不断发展，我们的生活越来越科技化。
正是这些科学技术的进步，才使得我们的生活发生了翻天覆地的变化。
这学期，我们学习了《高频电子线路》这门课，让我对无线电通信方面的知识有了一定的认识与了解。
通过这次的实验课程理论设计，可以来检验和考察自己理论知识的掌握情况，同时，将理论变成实践，更是能使自己加深对理论知识的理解，提高自己的设计能力。
1.1 发报机原理概述及框图发报机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。
通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分和功率发大器部分。
高频部分为载波振荡器，载波振荡器的作用是产生频率稳定的载波。
低频部分包括音频振荡器、音频放大器、发报电键。
低频信号通过放大，在振幅调制器处获得所需的调幅信号，末级高频功率放大器进行信号发射。
因此，末级为高频功率放大器和发射天线。
发报机系统原理框图如图1.1所示。
图1.1 发报机系统原理框图1.2 接收机原理概述及框图接收机的主要任务是从已调制AM波中解调出原始有用信号，主要由输入电路、选频放大器、检波电路、滤波低频功率放大电路和喇叭或耳机组成。
原理框图如图2所示。
输入电路和选频放大器把空中许多无线电信号选择其中一个并放大，送给检波电路。
由检波器将调幅信号所携带的音频信号取下来，送给低频放大器。
滤波低频放大器检波出来音频信号并进行放大。
放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。
由扬声器或耳机将音频电信号转变为声音。
2、调幅发射机电路设计与工作原理2.1 载波振荡器的设计此次设计，主振荡器采用经典的克拉泼振荡电路，要求产生一个30MHz 的正弦波。
该电路的稳定性较好，所以，其振荡器的频率也相对稳定。
无线通信中的射频收发系统设计
这一章讨论了非线性分析的基本原理和方法，包括互调、干扰屏蔽和频谱再 生及调制等。还介绍了如何利用非线性分析改善无线通信系统的性能。
第六章：移动系统中射频专用集成电路设计方法
这一章针对移动系统中的射频专用集成电路设计进行了深入探讨，包括自动 增益控制、模/数转换动态范围和电源管理等关键技术。还介绍了如何优化这些 集成电路的性能，以满足移动系统的严格要求。
《无线通信中的射频收发系统设计》是一本全面介绍无线通信中射频收发系统设计的书籍，既适 合初学者入门学习，也适合专业人士深入探讨。通过阅读本书，读者可以深入理解射频收发系统 设计的基本原理和核心技术，掌握射频收发系统的设计和优化方法，为进一步研究和开发无线通 信技术打下坚实的基础。
精彩摘录
在无线通信领域，射频收发系统设计是至关重要的一环。它不仅是实现无线 通信的关键，也是决定无线通信质量与效率的重要因素。近年来，随着无线通信 技术的快速发展，射频收发系统设计也变得越来越复杂和精细。在这样的背景下， 一本名为《无线通信中的射频收发系统设计》的书籍为我们提供了宝贵的参考和 指导。
本书还重点介绍了射频收发系统的性能评估。通过理论分析和实验测试，本书详细阐述了如何评 估射频收发系统的性能，包括传输速率、功耗、稳定性等指标。
还介绍了如何通过优化设计和参数调整来提高系统性能。
本书讨论了射频收发系统设计的未来发展趋势。随着技术的不断进步，射频收发系统设计将面临 更多的挑战和机遇。本书展望了未来几年内无线通信技术的发展趋势，并探讨了可能的创新方向。
《无线通信中的射频收发系统设计》这本书的目录覆盖了无线通信中射频收 发系统的各个方面，从基础知识到高级技术，从理论分析到实践应用。这本书对 于从事无线通信工作的工程师和技术人员来说是一本宝贵的参考书，对于相关领 域的研究人员和学生来说也是一本极好的教材。
基于单片机的无线收发系统设计
数控 技 术
基于单片机的无线收发系统设计
周 晓旭 张力 夏磊 邱 钊 鹏
（ 北京电子科技 职业学院 北京 １ ０ ０ １ ７ ６ ）
摘 要： 本 文提 出利 用单 片机和基 于Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ ／ Ｐ Ｔ ２ ２ ７ ２ ￣解码 芯 片的无 线收发模 块 实现可 靠、 低成 本、 直观 易操作 的无 线收发 系统 。 相 比普 通的 无 线收 发模 块 电路 构成 的 系统 ， 更容 易操 作和 更广 阔Ｇ Ａ １ ２ ８单 片机 编解码模块 无线收发 中图分类号： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ４ ４ 文献标 识码： Ａ 文章编 号： ｌ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ — ０ ０ ２ ４ — ０ １
６ ５ ６ １ 组， 只有发射端Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ 和接收端Ｐ Ｔ ２ ２ ７ ２ 的地址编码完全相 同， 才能配对使用 。 遥控模块的生产厂家为了便于生产管理 ， 出厂时遥 控模块 的１ ： ＂ １ ＂ ２ ２ ６ ２ 和Ｆ ｆ ＇ ２ ２ ７ ２ 的八位地址编码端全部悬空 ， 这样用户可 以很 方 便 选 择 各 种 编 码 状 态 ， 用 户如果想 改变地址 编码 ， 只 要 将 Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ 和Ｐ Ｔ２ ２ ７ ２ 的１ ～８ 脚设置相同即可。 当两者地址编码完全一致 时， 接收机对应的Ｄ１ ～Ｄ ４ 端输 出约４ Ｖ互锁高 电平控 制信号 ， 同时 Ｖ Ｔ端也 输出解码有效高 电平信号 。 １方案 的选 择 和硬 件 选取 单片机选用ＡＶ Ｒ系列的ＡＴ ｍｅ ｇ ａ １ ２ ８ 。 ＡＴ ｍｅ ｇ ａ １ ２ ８ 是ＡＴ ＭＥ Ｌ 公 １ ． １总体 思路 司的 ８ 位系列单片机的最高配置的一款单片机 ， 稳定性极高 ， 应 用 很多实验性 质的设备系统 并不考 虑太多的 问题 ， 例如 尺寸大 极其广泛。 液晶屏选用ｌ ６ ｏ ２ ， 每行可显示１ ６ 个Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 码， 共两行 。 按键 小、 成本控制 、 应用难易 、 成品维修等等技术之外的问题。 但本系统 选用４ ￣＊ ４ ｙ ］ ｔ Ｐ ＶＣ 膜开关 。 的设 计 就 是 以实 际产 品的应 用 为 目标 ， 因此 在 方 案 的选 择 和 硬件 选 取工作上要花费更多 的时间和精力 。 高技术和超复杂并不一定是最 ２设计 方 法 和过 程 ２ ． １设 计 思 路 及 方 法 好 的解决方 式， 不一 定会带来最好 的解决方案 。 对于市 场上 实际的 应用者来说 ， 成本是 非常重要的因素， 另外还有可靠性。 所 以经过多 因为前期选取了互锁型无线收发模块， 并且具备４ 路通道 ， 因此 方面的对 比和考虑 ， 选定 单片机与基 于Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ ／ ７ ２ 的Ｄ Ｆ 无线收发模 设计思路就是利用互锁的特点 。 单片机与 发射模块 连接端包 括４ 路 块组合为本 次设计的最终方案 ， 而在方 案选择过程 中ｃ ｃ ｌ １ ０ １ 无线模 通道 中的两个， 分别是Ｉ ２ 、 Ｉ ３ 。 还包括８ 位地址端 ， 实际上 只连接５ 个端 块和ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ ￣块被否定 ， 主要原 因就 是成 本和 简易性 不能满足。 口， 其余３ 个端 口状态 为悬 空 。 当选取需 要接收 的模块号 码后 ， 如 １ ． ２硬 件选 择及 方案 “ ０ ０ １ ” ， 再按键盘Ａ键， 则由单片机提供给发射模块相应的地址号 ， 然 对于单片机和无线收发模块 电路 的设计 ， 可以从零起点进行完 后再通 过一路数据 端发射控 制信 号。 “ ０ ０ １ ” 号 的接 收模 块就 能被遥 全板级设计 ， 但是可靠性和开发时间周 期比较长 ， 成本较高。 所 以经 控 ， 控制相应的发光二极 管点亮并且一直保持 。 其他接收模块操作 过认真分析考虑采用单片机加载通用无线收发模块的方案 ， 即先 以 方法相 同。 需要熄灭接收模块上的发光二极管 时 ， 就选 择相 应的接 单片机为核心 ， 做好 输入 输出接 口完成电路板 。 然后将无线收发模 收模块号码 ， 然后再按下Ｂ 键， 接收模 块上 的互锁解 除， 发光二极 管 块与单片机模块进行 连接 ， 编写软 件程序 。 总体设 计方 案如（ 图１ ） 所 熄灭 。 以上的设计方法 ， 可以非常简便 可靠 的实现无线收发控制 。 接收模块应预先设好地址 ， 并且为了能够便携的应用于实际项 示。 所以着重考虑的是 电池供 电问题。 接收模块需５ Ｖ供电， 而实际的 这种方 案的优点在于成 熟、 稳定 、 成本低 、 开 发周期短 、 日后维 目， 修方便。 以Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ ／ ７ ２ 为核心 的无线收发射模块在市场上非常普遍 大容量锂 电池标准电压或高或低 ， 所以如果采用锂电就需要加入升 的被使用 ， 价格非常便宜 ， 应用领域广泛 。 降压模块 ， 如此既提高 了成本 ， 又增加 了复杂度和不稳定性。 最终经 本系统采用互锁型的模块。 互锁型输 出就是任意一路收到信号 过分析考虑 ， 采用４ 节普通 １ ． ２ Ｖ 碱性 电池组作为 电源 。 总 电压４ ． ８ Ｖ 满 则该路就能一直保持对应的高 电平状态 ， 接收到任意其它路的数据 足接收模块４ ． ５ Ｖ～５ ． ５ Ｖ的供 电要求。 并且在待机状态下 ， 其工作 电 ｍＡ， 长时间的供 电得到 了保 障。 则恢复到原始状态 ， 四路互锁只能有一路接通。 在通常使用中， 我们 流只有４ 般 采用８ 位地址 码和４ 位数 据码 ， 这 时编码 电路Ｐ Ｔ２ ２ ６ ２ 和解码 ２ ． ２程 序设 计 及 流程 图 Ｐ Ｔ ２ ２ ７ ２ 的第１ ～８ Ｎ为地址设定脚， 有三种状态可供选择 ： 悬空 、 接正 此系统的主程序设计主要解决响应按键输入和Ｌ Ｃ Ｄ屏显示 。 按 电源 、 接地三种状 态 ， ３ 的８ 次方为６ ５ ６ １ ， 所 以地址编码 不重复 度为 键输入分为两种情况 ， 数字键和Ａ、 Ｂ 两键。 输入数字键为了选择 不同 的接收模块 ， Ａ、 Ｂ 键输入 目的是控制接收模块的发光二极管亮灭。 实 际上Ａ、 Ｂ 两键都是使接收端接收信号 ， 只是不 同的通道 ， 应为采用互 键 盘１ 锁型 ， 所 以就形成了指示灯的亮灭。 在主程序 中核心部分就是按键 队 ＝＝》 的处理 。 其 中有包 含软件处理抖动 问题 ， 数字键和Ａ、 Ｂ 键的检测处 理， 发送 端发送地址号以及通过不同通道输 出数据使发光二极 管亮 单 无 蠡 发 灭。 片 ＝ ＝ ＝ ＝ 射模 机 蛟 ３结 语
基于单片机的无线收发系统设计
周 晓旭 张力 夏磊 邱 钊 鹏
（ 北京电子科技 职业学院 北京 １ ０ ０ １ ７ ６ ）
摘 要： 本 文提 出利 用单 片机和基 于Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ ／ Ｐ Ｔ ２ ２ ７ ２ ￣解码 芯 片的无 线收发模 块 实现可 靠、 低成 本、 直观 易操作 的无 线收发 系统 。 相 比普 通的 无 线收 发模 块 电路 构成 的 系统 ， 更容 易操 作和 更广 阔Ｇ Ａ １ ２ ８单 片机 编解码模块 无线收发 中图分类号： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ４ ４ 文献标 识码： Ａ 文章编 号： ｌ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ — ０ ０ ２ ４ — ０ １
６ ５ ６ １ 组， 只有发射端Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ 和接收端Ｐ Ｔ ２ ２ ７ ２ 的地址编码完全相 同， 才能配对使用 。 遥控模块的生产厂家为了便于生产管理 ， 出厂时遥 控模块 的１ ： ＂ １ ＂ ２ ２ ６ ２ 和Ｆ ｆ ＇ ２ ２ ７ ２ 的八位地址编码端全部悬空 ， 这样用户可 以很 方 便 选 择 各 种 编 码 状 态 ， 用 户如果想 改变地址 编码 ， 只 要 将 Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ 和Ｐ Ｔ２ ２ ７ ２ 的１ ～８ 脚设置相同即可。 当两者地址编码完全一致 时， 接收机对应的Ｄ１ ～Ｄ ４ 端输 出约４ Ｖ互锁高 电平控 制信号 ， 同时 Ｖ Ｔ端也 输出解码有效高 电平信号 。 １方案 的选 择 和硬 件 选取 单片机选用ＡＶ Ｒ系列的ＡＴ ｍｅ ｇ ａ １ ２ ８ 。 ＡＴ ｍｅ ｇ ａ １ ２ ８ 是ＡＴ ＭＥ Ｌ 公 １ ． １总体 思路 司的 ８ 位系列单片机的最高配置的一款单片机 ， 稳定性极高 ， 应 用 很多实验性 质的设备系统 并不考 虑太多的 问题 ， 例如 尺寸大 极其广泛。 液晶屏选用ｌ ６ ｏ ２ ， 每行可显示１ ６ 个Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 码， 共两行 。 按键 小、 成本控制 、 应用难易 、 成品维修等等技术之外的问题。 但本系统 选用４ ￣＊ ４ ｙ ］ ｔ Ｐ ＶＣ 膜开关 。 的设 计 就 是 以实 际产 品的应 用 为 目标 ， 因此 在 方 案 的选 择 和 硬件 选 取工作上要花费更多 的时间和精力 。 高技术和超复杂并不一定是最 ２设计 方 法 和过 程 ２ ． １设 计 思 路 及 方 法 好 的解决方 式， 不一 定会带来最好 的解决方案 。 对于市 场上 实际的 应用者来说 ， 成本是 非常重要的因素， 另外还有可靠性。 所 以经过多 因为前期选取了互锁型无线收发模块， 并且具备４ 路通道 ， 因此 方面的对 比和考虑 ， 选定 单片机与基 于Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ ／ ７ ２ 的Ｄ Ｆ 无线收发模 设计思路就是利用互锁的特点 。 单片机与 发射模块 连接端包 括４ 路 块组合为本 次设计的最终方案 ， 而在方 案选择过程 中ｃ ｃ ｌ １ ０ １ 无线模 通道 中的两个， 分别是Ｉ ２ 、 Ｉ ３ 。 还包括８ 位地址端 ， 实际上 只连接５ 个端 块和ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ ￣块被否定 ， 主要原 因就 是成 本和 简易性 不能满足。 口， 其余３ 个端 口状态 为悬 空 。 当选取需 要接收 的模块号 码后 ， 如 １ ． ２硬 件选 择及 方案 “ ０ ０ １ ” ， 再按键盘Ａ键， 则由单片机提供给发射模块相应的地址号 ， 然 对于单片机和无线收发模块 电路 的设计 ， 可以从零起点进行完 后再通 过一路数据 端发射控 制信 号。 “ ０ ０ １ ” 号 的接 收模 块就 能被遥 全板级设计 ， 但是可靠性和开发时间周 期比较长 ， 成本较高。 所 以经 控 ， 控制相应的发光二极 管点亮并且一直保持 。 其他接收模块操作 过认真分析考虑采用单片机加载通用无线收发模块的方案 ， 即先 以 方法相 同。 需要熄灭接收模块上的发光二极管 时 ， 就选 择相 应的接 单片机为核心 ， 做好 输入 输出接 口完成电路板 。 然后将无线收发模 收模块号码 ， 然后再按下Ｂ 键， 接收模 块上 的互锁解 除， 发光二极 管 块与单片机模块进行 连接 ， 编写软 件程序 。 总体设 计方 案如（ 图１ ） 所 熄灭 。 以上的设计方法 ， 可以非常简便 可靠 的实现无线收发控制 。 接收模块应预先设好地址 ， 并且为了能够便携的应用于实际项 示。 所以着重考虑的是 电池供 电问题。 接收模块需５ Ｖ供电， 而实际的 这种方 案的优点在于成 熟、 稳定 、 成本低 、 开 发周期短 、 日后维 目， 修方便。 以Ｐ Ｔ ２ ２ ６ ２ ／ ７ ２ 为核心 的无线收发射模块在市场上非常普遍 大容量锂 电池标准电压或高或低 ， 所以如果采用锂电就需要加入升 的被使用 ， 价格非常便宜 ， 应用领域广泛 。 降压模块 ， 如此既提高 了成本 ， 又增加 了复杂度和不稳定性。 最终经 本系统采用互锁型的模块。 互锁型输 出就是任意一路收到信号 过分析考虑 ， 采用４ 节普通 １ ． ２ Ｖ 碱性 电池组作为 电源 。 总 电压４ ． ８ Ｖ 满 则该路就能一直保持对应的高 电平状态 ， 接收到任意其它路的数据 足接收模块４ ． ５ Ｖ～５ ． ５ Ｖ的供 电要求。 并且在待机状态下 ， 其工作 电 ｍＡ， 长时间的供 电得到 了保 障。 则恢复到原始状态 ， 四路互锁只能有一路接通。 在通常使用中， 我们 流只有４ 般 采用８ 位地址 码和４ 位数 据码 ， 这 时编码 电路Ｐ Ｔ２ ２ ６ ２ 和解码 ２ ． ２程 序设 计 及 流程 图 Ｐ Ｔ ２ ２ ７ ２ 的第１ ～８ Ｎ为地址设定脚， 有三种状态可供选择 ： 悬空 、 接正 此系统的主程序设计主要解决响应按键输入和Ｌ Ｃ Ｄ屏显示 。 按 电源 、 接地三种状 态 ， ３ 的８ 次方为６ ５ ６ １ ， 所 以地址编码 不重复 度为 键输入分为两种情况 ， 数字键和Ａ、 Ｂ 两键。 输入数字键为了选择 不同 的接收模块 ， Ａ、 Ｂ 键输入 目的是控制接收模块的发光二极管亮灭。 实 际上Ａ、 Ｂ 两键都是使接收端接收信号 ， 只是不 同的通道 ， 应为采用互 键 盘１ 锁型 ， 所 以就形成了指示灯的亮灭。 在主程序 中核心部分就是按键 队 ＝＝》 的处理 。 其 中有包 含软件处理抖动 问题 ， 数字键和Ａ、 Ｂ 键的检测处 理， 发送 端发送地址号以及通过不同通道输 出数据使发光二极 管亮 单 无 蠡 发 灭。 片 ＝ ＝ ＝ ＝ 射模 机 蛟 ３结 语
多通道无线数据收发器研究与设计
多通道无线数据收发器研究与设计随着无线通信技术的不断发展，人们对于高速、可靠的无线数据传输的需求也越来越迫切。
为了满足这一需求，多通道无线数据收发器作为一种重要的无线通信设备，受到了广泛的关注和研究。
多通道无线数据收发器是一种能够同时处理多个频道的无线通信设备。
它的主要功能是将输入的数据信号通过无线信道进行传输，并在接收端将信号恢复成原始的数据。
与传统的单通道无线数据收发器相比，多通道无线数据收发器具有更高的传输速率和更好的抗干扰能力，可以同时传输多个数据信号，提高了无线通信系统的容量和性能。
多通道无线数据收发器的研究与设计主要包括硬件设计和信号处理算法两个方面。
在硬件设计方面，需要设计高频电路、射频前端模块和数字处理模块等，以实现对不同频道的数据信号的采集、调制、放大和解调等功能。
同时，还需要考虑功耗、体积和成本等因素，使得设计出的收发器具有较高的性能和较好的实用性。
在信号处理算法方面，需要设计合适的调制和解调算法，以实现对多个频道的数据信号的传输和恢复。
常用的调制方式包括PSK（相移键控）、QAM（正交振幅调制）和OFDM（正交频分多路复用）等，解调算法则是调制算法的逆过程。
通过优化调制和解调算法，可以提高系统的传输速率和抗干扰能力，从而提高整个系统的性能。
除了硬件设计和信号处理算法的研究与设计，多通道无线数据收发器的研究还需要考虑其他因素，如频谱资源的利用、系统的可靠性和安全性等。
在频谱资源的利用方面，可以采用动态频谱分配技术，使得多个无线通信系统能够共享同一频段的频谱资源，提高频谱的利用效率。
在系统的可靠性和安全性方面，可以采用编码和加密等技术，保障数据的可靠性和保密性。
综上所述，多通道无线数据收发器作为一种重要的无线通信设备，具有很大的研究和应用价值。
通过对硬件设计和信号处理算法的研究与设计，可以提高多通道无线数据收发器的传输速率和抗干扰能力，从而满足人们对于高速、可靠的无线数据传输的需求。
基于无线电广播技术的调频收发系统设计与实现
基于无线电广播技术的调频收发系统设计与实现
无线电广播技术是一种常见的通讯技术，调频收发系统是基于该技术实现的一种设备。
本文将介绍调频收发系统的设计与实现。
调频收发系统由两个主要部分组成：收音机和发射机。
收音机的主要作用是接收无线电信号，并将其转化为可听的声音信号；发射机则负责将声音信号转化为无线电信号，进行广播。
在设计调频收发系统时，需要考虑以下几个方面：
首先是天线的选择。
天线负责接收和发射无线电信号，因此必须选择合适的天线。
天线的种类很多，例如单杆天线、双杆天线、分配环天线等。
在选择天线时，需考虑天线的频率范围、增益、方向性等因素。
其次是收音机和发射机的选择。
这里以调频收音机和调频发射机为例。
在选择时，需考虑收发频率范围、发射功率、抗干扰能力、稳定性等因素。
接下来是信号处理模块的设计。
收音机需要进行信号处理，包括调谐、IF放大、解调等步骤。
发射机则需要进行声音信号
压缩、调制、射频放大等步骤。
最后是系统整体的集成和测试。
这一步需要将各个部分进行集成，并进行测试，以确保系统的稳定性和可靠性。
总之，调频收发系统是一种基于无线电广播技术的通讯设备，其设计与实现需考虑多个因素。
正确选择天线、收音机和发射机，并进行信号处理和整体测试，是设计和实现一款有效的调频收发系统的关键。
数据采集及无线收发系统设计
Ａｂｓｒ ｃ ： ｉ ｐ ｐ ｒｉ ｔ ｄ ｃ ｓａ ｓ ｌ ｙ ｔ ｍ ｆｄ ｔ ｃ ｕ ｓ ｏ ｎ ｒ ｌｓ ｔａ ｓ ｅｖ ｒ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓ ａ ｅ ｒ ｕ ｅ ｉ ｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｍｐ ｅ ｏ ａａ ａ ｑ ｉ ｔ ｎ ａ ｄ ｗｉ ｅ ｓ ｒｎ ｃ ｉ ｅ ．Ｔｈ ｏ ｉ ｉ ｅ ｅ ｃ ｍｐ ｓ ｏ ｆｔ ｅ ｏｉ ｎ ｏ ｉ ｔ ｈ ｓ ｓ ｍ ｍｐ ｅａ ｄ ｅ ｓ ｙ ｔ ｅｕ ｅ ． ｅ ｃ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｋ ｏ ｅ ｔｓ ｉ ｙ ｔ ｉ ｓ ｌ ｎ ａ ｉ Ｏ ｂ ｓ ｄ Ｗ ａ ｅ ｅｆ ｅ ｂ ｃ ｆｔ ｅ ｔ ｍｍ ｅ ｉｔｌ ｄ ａ ａｙ ｅ ｔ ａａ Ｔ ｅ ｎ ａｎ ｅ ｓｉ ｌ ｔ ｈ ｄａ ｅ ａ ｌ ｚ ｙｎ ｎ ｈｅｄ ｔ． ｈ ｌ ｉ ￣ａ ｅｏ ｔ ｉ ｓ ｓ ｍ ｏ ａ ｏ ｔ ｅＡＤｕ ４ ｕ ｙ ｉ ｔ ｇ ａｅ ａ ａａ ｑ ｉ ｔ ｎ ｓｓｅ ｉ ｃ ｒ ｏ ａ ｎ ｉｈ ｐ ｒ ｒ ａ ｃ ｍｒ ｆ ｈ ｓ ｙ ｔ ｉ ｔ ｄ ｐ ｅ ｓ ｈ ｔ Ｃ８ １ｆ Ｕ ｅ ｒ ｔ ｄ ｄ ｔ ｃ ｕ ｓ ｏ ｔ ｍ ｏ ｐ ｒ ｔ ｇ ａｈ ｇ ｅｆ ｍ ｎ ｅ ｎ ｉ ｉ ｙ ｎ ｉ ｏ ＡＤＣ， ｒ ｌｓ ｙ ｔａ ｓ ｔ ｈ ａａｔ ｅｄ ｔ ｅ ｖ ｒ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅＤＴＵ， ｓ ｇ ｔ ｅ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｏ ｅ ｗｏ ｋ ＧＰＲＳ Ｔｈ ｗｉ ｅ ｓ ｒｎ ｍｉ ｔ ｅｄ ｔ Ｏ ｔ ａａｓ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｇ ｈ ｅ ｌ ｈ ｕ ｉ ｈ ｏ ｎ ｎｃ ｔ ｎｎ ｔ ｒ ｉ ． ｅ
ｅｏ ｅ ｓ ｓ ｍ ｎ ｅｄ ｓ ｎ ｏ ｅ ｃｒｕ ｔａｅｓ ｆｈ ｔ ｔ ｙ ｅ ａ ｄ ｔ ｅｉ ｆ ｈ ｉｃ ｉ ｒ ｉ ｌ ｅ ｉ ｍ ｅｈ ｄ Ｅｘ ｅｉ ｎ ｓ ｈ ｗ ａ ｅｓ ｓｅ ｉ ｈ ｈ ｇ ｔ ｍｐ ｉ ｄ ｉ ｔ ｓ ｔ ｏ ． ｐ ｒ ｉ ｆ ｎ ｈ ｍｅ ｔ ｓ ｏ ｔ ｔｔ ｔｍ ｉ ｈ ｇ ｈ ｈ ｙ ｓ
(完整版)基于51单片机的无线数据收发系统设计(带电路图和代码)
1 引言伴随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟，无线数据传输被越来越多地应用到新的领域。
与有线通信方式相比，无线通信以其不需铺设明线，使用便捷等一系列优点，在现代通信领域占重要地位。
但以往的无线产品存在范围和方向上的局限。
例如，一些无线产品在使用时，无法将信息反馈给控制者；还有一些无线产品不能很好地显示参数或状态信息，如果能在系统中增加一块小型液晶显示电路，产品不仅能向用户显示其状态或状态的改变，而且可以大大降低成本。
正如人们所发现的，只要建立双向无线通信-双工通信并且选择成本低的收发芯片，就会出现许多新应用。
本次设计主要是利用无线收发电路，加上单片机控制与液晶显示制成一套完整的数据收发系统。
考虑到目前市场上的一些需求，设计的主要要求是方案成本低，体积小，低功耗，集成度高，尽量无需调外部元件，传输时间短，接口简单。
nRF401是国外最新推出的单片无线收发一体芯片，它在一个20脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制、多频道切换等功能，并且外围元件少，便于设计生产，功耗极低，集成度高，是目前集成度较高的无线数传产品，它为低速率低成本的无线技术提出了解决方案。
2 无线数据收发系统2.1 系统组成无线数据传输系统有点对点，点对多点和多点对多点三种。
本系统由于实际应用的需要，接收器和数据终端之间的数据传输通过nRF401进行，构成点对点无线数据传输系统。
整个系统中，两数据终端之间的无线通信采用433MHz的频段作为载波频率，收发通过串口通信。
无线数据收发系统可以分为无线收发控制电路、单片机控制电路、显示电路和按键电路四部分组成，系统原理如图2-1所示：图2-1 无线数据收发系统原理图2.2 实现过程当我们需要发送数据时，使用按键来输入所需发送的信息。
按键与单片机AT89S52的P3.2-P3.5口相接，单片机的 P1.0口控制信息的发送与接收，并且TXD 端与收发器输入端相连，通过TXD将数据传入收发器，收发器接收到数据后，通过FSK调制，将信号发送出去；接收端的收发器通过解调，将载波信号转换为数字信号，完成信息传输过程；收发器的输出端通过RXD端将数字信号输入到单片机；单片机将数据传送到显示器，这样就完成了一次数据发送与接收并显示的过程。
基于单片机的无线收发系统设计
基于单片机的无线收发系统设计无线收发系统是指通过无线电波实现信息的传递与接收的一种通讯系统。
它将从传感器或者其他设备中获取的信号转化为电信号，然后通过射频信号进行传输与接收。
在实际的无线收发系统设计中，基于单片机的无线收发系统已经成为广泛应用的一种方案。
下文将从硬件和软件两方面介绍基于单片机的无线收发系统的设计思路。
一、硬件设计基于单片机的无线收发系统包括发送端和接收端两个部分。
其中发送端主要是将电信号转化为射频信号进行传输，而接收端则是将射频信号转化为电信号进行处理。
1、发射模块设计发射模块设计中最核心的是无线电频率，因此需要选择合适的发射模块芯片。
首先需要选择一款可控制衰减的功率放大器，以便根据实际需求对其进行合适的调节。
其次需要选择一款有较多输出功率档位的变频器。
最后需要进行天线设计，根据不同场景选择不同类型的天线。
(如：旋转天线，贴片天线，板载蜂窝天线等)2、接收模块设计接收模块设计中最重要的是接收机芯片。
可以选择具有数字解调功能的芯片，以便将接收到的射频信号转换为数字信号。
通过功率放大器增益的设计，可以使信号幅度调整到最佳值，然后输出给单片机进行处理。
二、软件设计软件设计中需要编写相应的代码程序，对模块控制进行设置，并实现数据的传递。
1、发射模块控制在发射模块控制中，主要是对功率放大器与变频器进行控制。
可以利用单片机的PWM功能模拟模拟电压输出，并实现对变频器的频率和功率的调节。
同时还需要设计相应的信号调制方案，以使数据正确地传输。
2、接收模块控制在接收模块控制中，主要是对解调芯片和功率放大器进行控制，并将解调后的信号数据传输给单片机进行处理。
可以利用单片机的外部中断功能实现接收到数据的中断处理，并利用单片机的USART串口功能实现数据的传输。
综上，基于单片机的无线收发系统的设计需要考虑硬件和软件两个方面。
在硬件设计中需要选择合适的发射与接收模块，并进行天线设计。
在软件设计中需要编写相应的代码程序，实现模块控制与数据传输。
第5章调幅无线收发系统设计与制作
P5 调幅无线收发系统的设计与制作学习目标✧能正确测量各类调幅器的基本特性，能正确记录测量结果并对结果作准确描述。
✧能正确测量各类检波器的基本特性，能正确记录测量结果并对结果作准确描述。
✧能根据设计要求设计调幅发射机，并能进行整机装配与联调。
✧能根据设计要求设计调幅接收机，并能进行整机装配与联调。
✧能对电路中的故障现象进行分析判断并加以解决。
✧理解调幅发射机的电路结构、工作原理和电路中元器件的作用。
✧理解调幅发射机的性能指标及其物理意义。
✧理解调幅接收机的电路结构、工作原理和电路中元器件的作用。
✧理解调幅接收机的性能指标及其物理意义。
工作任务✧调幅器基本特性的测试。
✧检波器基本特性的测试。
✧调幅发射机的设计、调试与整机装配。
✧调幅接收机的设计、调试与整机装配。
✧撰写测试与设计报告。
传输信息是人类生活的重要内容之一。
传输信息的手段很多。
利用无线电技术进行信息传输在这些手段中占有极重要的地位。
这里也许大家会有疑问：为什么不能把信号经过放大之后直接发射出去呢？这里的关键问题是所要传送的信号频率或者太低(例如语言和音乐都限于音频范围内)，或者频带很宽(例如电视信号频宽从50Hz至6 .5MHz)。
这些都对直接采用电磁波的形式传送信号十分不利，原因是：1)天线要将低频信号有效地辐射出去，它的尺寸就必须很大。
例如，频率为3000 Hz的电磁波，其波长为100000M，即100KM。
如果采用1/4波长的天线，则天线的长度应为25KM。
显然这是一个非常“艰巨”的任务。
2)为了使发射与接收效率高，在发射机与接收机方面都必须采用天线和谐振同路。
但语言、音乐、图像信号等的频率变化范围很大，因此天线和谐振回路的参数应该在很宽范围内变化。
显然，这又是难以做到的。
3)如果直接发射音频信号，则发射机将工作于同一频率范围。
这样，接收机将同时收到许多不同电台的节目，无法加以选择。
为了克服以上困难，必须利用高频振荡，将低频信号“附加”在高频振荡上。
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nRF2401无线收发系统设计一 实验目的培养基本实验能力和工程实践能力，通过实验锻炼基本实验技能，使同学们掌握单片机的基本工作原理和单片机系统应用设计的技能，掌握单片机的简单编程方法以及调试方法，并能应用于电子系统设计中，提高同学们对综合电子系统的设计能力，加深对无线通信系统理论知识的理解，增强工程实践能力，培养创新意识，提高分析问题和解决问题的能力。
二 实验基本要求（1）正确使用电子仪器；（2）根据项目设计要求能够进行单片机系统硬件电路设计和软件编程； （3）学会查阅接口电路手册和相关技术资料；（4）具有初步的单片机电路硬件和软件分析、寻找和排除常见故障的能力； （5）正确地记录实验数据和写实验报告。
三 实验器材万能板、单片机、nRF2401无线收发模块、液晶屏、晶振、按键、发光二级管、开关、电容、电阻、5V 电源适配器、导线、万用表、电烙铁、焊锡。
四 GFSK 调制解调原理4.1 调制频移键控方式，幅度恒定不变的载波信号频率随着调制信号的信息状态而切换，通常采用的是二进制频移键控，即载波信号频率随着数据信息码的“0”、“1”变化进行切换。
根据频率变化影响发射波形的方式，FSK 信号在相邻的比特之间，呈现连续的相位或不连续的相位。
一种常见的二进制FSK 信号产生方法是根据数据比特码是“0”还是“1”，在两个振荡频率分别为 c d f f +和 c d f f -的振荡器间切换，这种FSK 信号的表达式为：[]()()2π() 0FSK H c d b S t v t f f t t T ==+≤≤ （二进制1）[]()()2π() 0FSK L c d b S t v t f f t t T ==-≤≤ （二进制0） c f 和d f 分别代表载波信号频率和恒定频率偏移，而b E 和b T 分别表示单比特能量和比特周期。
这种方法产生的波形在比特码“0”，“1”切换时刻是不连续的，这种不连续的相位会造成诸如频谱扩展和传输差错等问题，信号的功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落，在无线系统中一般不采用这种FSK 信号，而是使用信号波形对单一载波振荡器进行调制，这样FSK 信号可以表示如下：[]()2π()2ππ()tFSK c c S t f t t f t h m d θττ-∞⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦⎰上式中，h 是频率调制系数，定义为2/b b h f R =，b R 为比特率，尽管调制波形()m t 在“0”和“1”比特间转换时不连续，但是相位函数()t θ是与()m t 的积分成比例，所以是连续的，大部分信号能量集中在以载波频率为中心的主瓣范围，功率谱密度函数按照频率偏移的负四次幂衰减。
为了进一步减小信号的频谱旁瓣，可以在前加入一级高斯滤波器，高斯滤波器的传递函数为：222π()h t t α⎛⎫=- ⎪⎝⎭，其中：α=通过高斯滤波，平缓了输入信号的相位变化，大大压缩了信号频谱的旁瓣。
cos(2π)f t θ+0c +1-1()x t图1 典型的GFSK 调制输入信号()x t 是随机二进制信号形成的双极性方波，方波经高斯滤波器后是：()()*(/)g t h t t T =∏式中﹡号表示线性卷积运算，矩形脉冲定义为：1/, /2(/) 0, T t T tT ⎧<⎪∏=⎨⎪⎩其它通过数学推导，得到的表达式可表示为：1g()=2π2π2t Q Q T⎡⎤⎛⎛-⎢⎥ ⎝⎝⎣⎦式中Q 定义为：2/2()d tQ t ττ∞-=⎰连续相位通过频率调制产生为：()2π[]()d tn t h x n g nT θττ∞-∞=-∞=-∑⎰式中h 是调制指数；()x n 是对()x t 离散时间采样。
4.2 解调尽管高斯滤波器减小了发送GFSK 信号对带宽的需求，但是以接收端得到符号间干扰为代价的。
GFSK 是频率调制信号，所以采用鉴相和鉴频的方法来解调。
令：()()()k x t x k g t kT ∞=-∞=-∑()x t 是引入码间干扰的()x t ，基带同相和正交成分分别表示为：()0()cos 2π()d t I t h x t τθ-∞=+⎰()()sin 2π()d tQ t h x t τθ-∞=+⎰基带信号的相位可以通过：10()tan 2π()d ()t Q t h x I t ττθ--∞⎛⎫=+ ⎪⎝⎭⎰计算。
在输出端可以通过：11d ()ˆ()()tan ()()2πd ()t nT k Q t xn x t x k g nT kT h t I t ∞-==-∞⎛⎫⎛⎫===- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑ 获得数字信号()x n 。
0c cos(2π)f t θ+图2 典型的GFSK 解调五 主要器件介绍5.1 51单片机引脚功能：MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分布请参照——单片机引脚图： P0.0~P0.7 P0口8位双向口线（在引脚的39~32号端子）。
P1.0~P1.7 P1口8位双向口线（在引脚的1~8号端子）。
P2.0~P2.7 P2口8位双向口线（在引脚的21~28号端子）。
P3.0~P3.7 P3口8位双向口线（在引脚的10~17号端子）。
P0口有三个功能：1、外部扩展存储器时，当作数据总线（如图1中的D0~D7为数据总线接口）2、外部扩展存储器时，当作地址总线（如图1中的A0~A7为地址总线接口）3、不扩展时，可做一般的I/O 使用，但内部无上拉电阻，作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口只做I/O 口使用，其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能：1、扩展外部存储器时，当作地址总线使用2、做一般I/O 口使用，其内部有上拉电阻； P3口有两个功能：除了作为I/O 使用外（其内部有上拉电阻），还有一些特殊功能，由特殊寄存器来设置。
有内部EPROM 的单片机芯片（例如8751），为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源，这些信号也是由信号引脚的形式提供的。
即：编程脉冲：30脚（ALE/PROG ） 编程电压（25V ）：31脚（EA/Vpp ）ALE/PROG 地址锁存控制信号：在系统扩展时，ALE 用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。
当CPU 对外部进行存取时，用以锁住地址的低位地址，即P0口输出。
ALE 有可能是高电平也有可能是低电平，当ALE 是高电平时，允许地址锁存信号，当访问外部存储器时，ALE 信号负跳变（即由正变负）将P0口上低8位地址信号送入锁存器。
当ALE 是低电平时，P0口上的内容和锁存器输出一致。
关于锁存器的内容，我们稍后也会介绍。
在8051单片机内部有一个4KB或8KB的程序存储器（ROM），ROM的作用就是用来存放用户需要执行的程序的，那么我们是怎样把编写好的程序存入进这个ROM中的呢？实际上是通过编程脉冲输入才能写进去的，这个脉冲的输入端口就是PROG。
PSEN外部程序存储器读选通信号：在读外部ROM时PSEN低电平有效，以实现外部ROM 单元的读操作。
1、内部ROM读取时，PSEN不动作；2、外部ROM读取时，在每个机器周期会动作两次；3、外部RAM读取时，两个PSEN脉冲被跳过不会输出；4、外接ROM时，与ROM的OE脚相接。
EA/VPP访问和序存储器控制信号：1、接高电平时：CPU读取内部程序存储器（ROM）扩展外部ROM：当读取内部程序存储器超过0FFFH（8051）1FFFH（8052）时自动读取外部ROM。
2、接低电平时：CPU读取外部程序存储器（ROM）。
在前面的学习中我们已知道，8031单片机内部是没有ROM的，那么在应用8031单片机时，这个脚是一直接低电平的。
RST复位信号：当输入的信号连续2个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作，当复位后程序计数器PC=0000H，即复位后将从程序存储器的0000H单元读取第一条指令码。
XTAL1和XTAL2：外接晶振引脚。
当使用芯片内部时钟时，此二引脚用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。
5.2 无线通信模块nRF24L01+nRF24L01+是一款工作在2.4~2.5GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片。
无线收发器包括：频率发生器、增强型SchockBurst模式控制器、功率放大器、晶体管振荡器调制器、解调器。
输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。
极低的电流消耗，当工作在发射模式下发射功率为0dBm时电流消耗为11.3mA，接收模式为13.5mA，掉电模式和待机模式下电流消耗更低。
nRF24L01+适用于多种无线通信的场合，如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。
模块特点（1）2.4～2.5GHz全球免申请ISM工作频段。
•（2）125个通讯频道，满足多点通讯、分组、跳频等应用需求。
•（3）发射功率可设置为：0dBm、-6dBm、-12dBm和-18dBm。
•（4）实际发射功率≥0dBm（设置为0dBm时测试得出）。
•（5）SMA接口，可方便连接同轴电缆或外置天线。
•SMA接口：微波高频连接器，最高频率为18GHz。
（6）通过SPI（行外设接口）接口与MCU连接，速率0~8Mbps。
（7）支持2Mbps、1Mbps和250kbps传输速率。
•（8）增强型ShockBurstTM传输模式，完全兼容nRF2401A、nRF24L01等芯片。
（9）支持自动应答及自动重发，内置地址及CRC数据校验功能。
•（10）工作电压范围：1.9V～3.6V，待机模式下电流低于1μA。
（11）工作温度范围：-40℃～+85℃CE：使能发射或接收；CSN、SCK、MOSI、MISO：SPI引脚端，微处理器可通过此脚配置nRF24L01；IRQ：中断标志位；VDD：电源输入端；VSS：地；XC2、XC1：晶体振荡器引脚；VDD_PA：为功率放大器供电，输出为1.8V；ANT1、ANT2：天线接口；IREF：参考电流输入。
模块上的引脚定义，与外部连接信号只有8个。
abcdefgh5.2.1 天线鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线，其长度一般为1/4或1/2波长。
可用于小型通信机、步谈机、汽车收音机等，军用电台等。
该实验仅用到了通道1，因为通道1的DATA引脚是双向的数字I/O口，已经满足要求，通道2的DOUT只能在接收模式中使用，为单向数字输出口。
其中PWR_UP、CE、CS三个引脚控制着nRF2401的四种工作模式：收发模式、配置模式、空闲模式、关断模式。
5.2.2 状态字设置5.3 显示屏状态字由RS、R/W、DB7~DB0写入，包括清屏、光标归位、设置输入模式、显示开/关控制、光标或显示移位、功能设置、地址设置、写数据、读数据。