无线数据传输系统的设计

无线数据传输系统的设计 目 录

摘要 ...................................................................................... 错误!未定义书签。

Abstract ............................................................................... 错误!未定义书签。

第1章 绪论 ........................................................................ 错误!未定义书签。

1.1 数据传输的概述及分类 ...................................... 错误!未定义书签。

1.2 无线数据传输系统的发展史 .............................. 错误!未定义书签。

1.3 无线数据传输系统的概述 .................................................................. 1

1.4 课题研究目的及意义 .......................................................................... 1

1.5 本论文工作 .......................................................................................... 1

第2章 系统分析与方案选择 ............................................................................ 3

2.1 系统方案的选择及论证 ....................................................................... 3

2.2 系统的总体组成 ................................................................................... 4

2.3 系统的工作原理及功能 ....................................................................... 4

2.3.1 系统的工作原理及组成 .............................................................. 4

2.3.2 系统功能 ...................................................................................... 5

2.4 本章小结 ............................................................................................... 5

第3章 无线数据传输系统的硬件电路设计及调试........................................ 6

3.1 键盘显示电路的设计与调试 ............................................................... 6

3.1.1 驱动电路的设计与原理 .............................................................. 6

3.1.2 外部电路的设计与调试 .............................................................. 7

3.2 发射接收模块的设计与调试 ............................................................. 11

3.2.1 芯片原理及电路设计 ................................................................ 11

3.2.2 外部电路的设计与调试 ............................................................ 13

3.2.3 无线收发模块的调试 ................................................................ 17

3.3 系统应用—温度实时采集系统的设计与调试................................. 19

3.3.1 芯片介绍 .................................................................................... 19

3.3.2 电路设计及调试 ........................................................................ 20

3.4 本章小结 ............................................................................................. 21

第4章 无线数据传输系统的软件设计 .......................................................... 22

4.1 系统的整体设计 ................................................................................. 22

4.2 键盘显示驱动程序 ............................................................................. 23

4.3 nRF401发射接收模块的软件设计及应用 ....................................... 25

4.4 系统应用—温度实时采集系统 ......................................................... 30

4.5 本章小结 ............................................................................................. 31

结论 .................................................................................................................... 32

1.1 1.2 无线数据传输系统的概述

无线数据传输系统具有通信范围广，传输稳定可靠等特点。

此类系统采用了大规模集成电路技术、单片机技术、网络数据传输技术、抗干扰技术和RS485、RS232通信技术。在线路的设计与元器件的选择上以较大的环境适应性为依据，确保了设备运行的可靠性。其具有体积小、重量轻、稳定性高、费用低廉、安装简单、抗干扰能力强等特点。

无线终端适用于各种工业现场需要实现无线遥控、遥测及无线数据传输的各种场所。

无线数据传输是指通过GSM和GPRS网络为企业客户提供无线传输通道，解决有线网络难以建设的地区或地点的数据传输问题，具有费用低廉和移动灵活的特点。

无线数据传输特别适用于机器到机器的应用，如在遥感遥测等具有数据读取功能的终端上集成无线通信功能。此类终端可在定时或在被激活情况下通过无线传输通道与企业客户中心数据库进行数据交互[3]。

1.3 课题研究目的及意义

无线数据传输的系统是硬件和软件的有机结合，利用快速发展的网络技术，无线通信通信技术得到近距离的音频、视频信息。目前，无线数据传输的系统在许多领域有着重要作用，广泛应用于对分散场所实施远程监控及报警的领域中，同时还可用于可视化办公及现代企事业管理。

无线数据传输制系统有着广泛的现实意义，如下就是实际生活中以无线数据传输技术为平台而设计的控制系统，具体有以下几大方面：

1．无线远程抄表系统：用于将水、电、气三表的数据上传，下端接数据终端即水、电、气三表，方式如RS485、脉冲等。采用上位机主叫方式，模块CPU接到指令后，将各端口数据采用短信方式或数传方式回传；可以抄读多功能表的有功、无功、需量、功率、电压、电流等数据。

2．数据的采集与实时传输系统：对各个领域或一些行业的系统进行实时监控，采集其相关的数据并进行无线数据传输，正广泛应用于：电压监测仪、配变负荷监测仪、水电厂运行设备智能巡检、电力城网自动化系统、移动通信基站监控、GPS定位、物流管理、银行POS机联网、城市供热等。

3．水文、气象、环境监测系统：随着社会的发展，与人类关系密切的水文、气象、环境也得到了重视，然而要有利于防范就须加于监测，城市照明监控系统[4]。

1.4 本论文工作

1．设计一种基于89C52单片机和nRF401芯片的无线数据传输系统。设计硬件电路及PCB板。

2．硬件电路主要完成智能控制、无线传输、数据采集、键盘显示，以及通讯功能。

3．硬件电路的仿真与调试。用自制开发板进行硬件与软件的仿真，进行调试。使系统能够正确、稳定的完成数据传输采集、显示、通信，以及智能控制功能。

4．连机调试、运行，确保系统能够稳定的、正确的运行，实现相关功能。 第2章 系统分析与方案选择

2.1 系统方案的选择及论证

方案一：行思科技提供的无线数据采集传输系统方案，充分利用了公

网资源——中国联通移动通讯网为数据通道，并结合自身在数据传输技术，提供一个切实可行、低运营成本的解决方案。此系统方案将数据采集前端的智能终端、传输网络及系统后台对数据的收管理、分析处理充分整合，功能强大，应用性强。可广泛用于电力、水利、公安、交通、安防等领域，极大提高提高生产、经营和管理自动化水平及经济效益。

方案二：蓝牙数据传输解决方案，Thinx擅长为客户提供运用蓝牙技

术进行智能认证与识别的解决方案，包括：智能化运输/物流系统中的海关、码头蓝牙解决方案；蓝牙智能交通解决方案；为具体客户量身定做的蓝牙门禁系统，可广泛应用于高速公路收费处，企业、商业、居民区出入口，停车场，高级酒店，港口和机场出入口，货车场和货物仓库，大型企业装配生产线等场所。

方案三：超声波无线传输方案， 由于超声波具有指向性强，能量消

耗缓慢，在介质中传播的距离远的特点，所以利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，便于与单片机连用。