无线收发论文

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天津市职业鉴定技师论文基于nRF401的无线数传模块设计姓名:赵祥职业:维修电工技师身份证件号:所在单位:摘要随着人类社会的发展与进步,人类对通信的依赖程度越来越高。

无线通信以其不需铺设明线,使用便捷等特点,在现代通信领域占据重要地位。

在无线通信领域,越来越多的通信产品大量涌现出来,但设计无线数据传输产品往往需要相当的无线电专业知识和价格高昂的专业设备,因而影响了用户的使用和新产品的开发。

nRF401是一个为433MHz ISM频段设计的真正单片UHF无线收发芯片,无需进行初始化和配置,不需要对数据进行曼彻斯特编码,最高速率可以达到20Kbps,发射功率可以调整,最大发射功率是+10dBm,需要非常少的外围原件,低功耗。

它为短距离无线数据传输应用提供了较好的解决办法, 使用nRF401降低了开发难度,缩短了开发周期,使产品能更快地推向市场。

本文提出了一种应用于无线数据收发系统的设计思路及实现方案,给出了基于无线射频芯片nRF401和AT89S52单片机的无线数据传输模块的设计方法,详细分析了各部分实现原理,并对系统的传输距离、传输数据的正确性进行了测试。

试验表明,该系统性能稳定,具有较强的抗干扰能力,有较强的实用价值。

关键词:AT89S52;nRF401;单片机;无线通信;射频收发ABSTRACTWith the development and the progress of human society, people began to depend more and more on communications. Wireless communications plays an important role in the field of modern communications because of doesn’t need to build the clear lines with it and usage convenience. In the field of wireless communications, more and more communications products emerge. However, the design of wireless data communication products often require considerable wireless expertise and high professional specialized equipment, thereby affecting user's use and the new product development. nRF401 is the 433MHz ISM frequency band design wireless transceivers chip, dose not need to initialize ,configure and carry on the Manchester coding, the tallest velocity can attain the 20 Kbps ,transmitting power can adjust and can attain the +10dBm, need quite a little outer circle ,low dissipation, Nrf401 for short-distance wireless data communication applications provide a better solution, using it reduced development difficulty, and shortened the development cycle, so that the products can be faster to the market. This article proposes one kind of the designs which applies to the wireless data transceiver system and a realizable plan. And the design methodology of the wireless data communication module is given based on the single chip microcomputer of AT89S52 and wireless radio frequency chip nRF401, analyses each part of the realization of the principle in detail, and test is conducted for the transmitted distance and correctness of data transmission of the system. The experimentation proves that the system has the characteristics of steady performance and strong anti-jamming ability, it has a stronger practical value.Key Words:AT89S52;nRF401;Single-chip computer; wireless communications;RF transceiver目录引言 (1)1 无线数据收发系统 (1)1.1 系统组成结构 (1)1.2系统实现过程 (1)2 收发部分原理与设计 (2)2.1 无线收发芯片nRF401介绍 (2)2.1.1 引脚功能介绍 (2)2.1.2 电气特性 (3)2.1.3芯片内部结构 (4)2.2 时序参数 (4)2.3 应用电路设计 (5)2.3.1原理图设计 (5)2.3.2 PCB板图设计 (6)2.4 使用中应注意的问题 (7)3 电路电源设计 (8)3.1 LM317T介绍 (8)3.1.1 引脚排列 (8)3.1.2 内部结构 (8)3.2 应用电路设计 (8)3.2.1 输出电压的估算 (9)3.2.2 外接元器件的选取 (9)4 控制部分原理 (10)4.1 AT89S52功能介绍 (10)4.1.1 内部结构 (10)4.1.2引脚功能 (11)4.3 串口通信 (12)4.1.1 串口通信方式 (12)4.1.2 串行通信控制器 (13)4.1.3 串行工作方式1 (14)5 液晶显示部分 (15)5.1 OCM12864-2液晶显示模块功能简介 (15)5.1.1 引脚功能 (15)5.1.2 最大工作范围 (15)5.1.3 指令描述 (16)5.2与AT89S52的接口电路 (17)6 软件设计 (19)6.1 主程序 (19)6.2 液晶显示子程序 (20)6.3数据收发子程序 (20)6.4 键盘子程序 (21)7 测试结果及分析 (22)7.1 硬件电路测试 (22)7.2 系统测试 (22)7.2.1 测试方法 (22)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录1 无线数传模块系统图 (27)附录2 程序源代码 (28)英文翻译 (50)引言无线技术的发展将一个美好的梦想装进人们心中,那就是个人通信。

相比较而言,用无线数传模块建立专用无线数据传输方式比其他方式具有如下优点:成本廉价:用无线数传模块建立专用无线数据传输方式,节省人力物力,投资相当节省。

客户根据现场环境的需要还是会选用无线的方式来实现通讯。

建设工程周期短:当要把相距数公里到数十公里距离的远程站点相互连接通讯的时候,采用有线的方式,必须架设长距离的电缆或者挖掘漫长的电缆沟,这个工程周期可能就需要数个月的时间,而用数传模块建立专用无线数据传输的方式,只需要架设适当高度的天线,工程周期只需要几天或者几周就可以,相比之下,无线的方式可以迅速组建起通信链路,工程周期大大缩短。

适应性好:有线通讯的局限性太大,在遇到一些特殊的应用环境,比如遇到山地、湖泊、林区等特殊的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候,将对有线网络的布线工程有着极强的制约力,而用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将不受这些限制,所以说用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将比有线通讯有更好的更广泛的适应性,几乎不受地理环境限制。

扩展性好:在用户组建好一个通讯网络后,常常因为系统的需要增加新的设备。

如果采用有线的方式,需要重新布线,施工比较麻烦,而且还有可能破坏原来的通讯线路,但是如果采用无线数传电台建立专用无线数据传输方式,只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了,相比之下有更好的扩展性。

设备维护上更容易实现:有线通讯链路的维护需沿线路检查,出现故障时,一般很难及时找出故障点,而采用线数传模块建设,则没有线路维护的困难。

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,在现代通信领域占据重要地位。

但以往的无线产品存在范围和方向上存在局限,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。

目前许多应用领域都采用无线的方式进行数据传输,这些领域涉及小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线遥控系统、无线标签身份识别、非接触RF智能卡等。

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。

选择无线收发芯片时应考虑需要以下几点因素:功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本、数据传输是否需要进行曼彻斯特编码等。

nRF401是近两年比较流行的、应用比较广泛的一种无线收发芯片,由北欧的NORDIC公司设计推出。

该芯片采用蓝牙核心技术设计,是一个为433MHz ISM频段设计的真正单片UHF无线收发芯片,满足欧洲电信工业标准(ETSI)EN300200-l V1.2,l。