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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。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计1. 引言现代医疗技术的快速发展使得病房管理变得更加高效和智能化。
基于AT89C51单片机的病房呼叫系统的设计应运而生。
本文将详细介绍该系统的设计原理、硬件和软件实现以及应用前景。
2. 系统设计原理2.1 系统结构基于AT89C51单片机的病房呼叫系统主要由呼叫器、接收器和控制器三部分组成。
呼叫器由患者佩戴，当患者需要医护人员时，通过按压按钮发送信号给接收器。
接收器将信号传输给控制器，控制器通过显示屏和声音提示医护人员。
2.2 系统工作原理当患者按压按钮时，呼叫器内部电路会产生相应信号，并通过无线传输技术将信号发送给接收器。
接收器通过解码电路将信号转化为数字信号，并传输给控制器。
控制器根据不同患者发出不同声音提示，并在显示屏上显示相应患者信息。
3. 硬件设计3.1 呼叫器设计呼叫器采用AT89C51单片机作为核心控制器，通过按钮触发中断，产生呼叫信号。
同时，呼叫器还配备了无线发送模块，用于将信号发送给接收器。
3.2 接收器设计接收器采用AT89C51单片机作为核心控制器，通过无线接收模块接收呼叫信号。
接收到信号后，通过解码电路将其转化为数字信号，并传输给控制器。
3.3 控制器设计控制器采用AT89C51单片机作为核心控制器，通过数字信号输入端口接收解码后的呼叫信息。
控制器还配备了显示屏和声音模块，用于显示患者信息和发出声音提示。
4. 软件设计4.1 呼叫系统程序设计呼叫系统程序主要包括按钮触发中断程序、无线发送程序和数据传输协议等。
其中按钮触发中断程序用于检测患者是否按下按钮，并产生相应的呼叫信号。
无线发送程序负责将呼叫信号通过无线传输技术发送给接收器。
数据传输协议用于确保数据的可靠传输。
4.2 接收系统程序设计接收系统程序主要包括无线接收程序、解码程序和数据传输协议等。
无线接收程序用于接收呼叫信号，并将其转化为数字信号。
解码程序将数字信号转化为可读的呼叫信息。
AT89C51单片机功能及应用和来源参考主要性能参数：与MCS-51产品指令系统完全兼容4K字节可重檫写Flash闪速存储器1000次檫写周期全静态操作：0HZ-24MHZ三级加密程序存储器128*8字节内部RAM32个可编程I/O口线2个16位定时/记数器6个中断源可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式功能特性概述：AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/记数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/记数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作直到下一个硬件复位。
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
AT89C51方框图引脚功能说明·Vcc：电源电压·GND：地·P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I／O 口，也即地址／数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在FIash 编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
基于射频的无线通信技术研究作者：尚晓峰,徐鹏飞来源：《现代电子技术》2010年第19期摘要:在很多场合有线通信技术并不能满足实际需要,比如在野外恶劣环境中作业。
使用无线射频通信芯片构建的通信模块,用单片机作为控制部件,配合一定的外围电路就能很好地进行两地空间区域信号对接,实现自由数据通信,解决了无线通信的技术难题。
并且其具有硬件构造简单、维护方便、通信速率高、性能稳定等优点,能在电子通信业得到广泛应用。
关键词:射频信号; 无线通信; SPI接口; AT89C51单片机中图分类号:TN919-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)19-0029-03Wireless Communication Technology Based on Radio FrequencySHANG Xiao-feng, XU Peng-fei(School of Mechanical Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110004, China)Abstract: In many occasions, wired communication technologies can not meet the actual needs. The data transmission of spacial signals between two regions and free data communications can be achieved by the communication module based by RF communication chip which takes MCU as a control component and matches with some peripheral circuits. This is a good way to solve the difficulties that the wireless communication meets with. It has the advantages of simple hardware structure, easy maintenance, high communication rate, stable performance, etc. It can be widely used in the electronic communications industry.Keywords: RF signal; wireless communication; SPI interface; AT89C51 microcontroller0 引言现代通信技术的发展,数据传输是一个重要的研究内容。
at89c51最简单的应用电路及其程序编写文章标题：AT89C51最简单的应用电路及其程序编写主题词：AT89C51、应用电路、程序编写导语：AT89C51是一款经典的单片机芯片，具有广泛的应用领域。
本文将深入探讨AT89C51的最简单应用电路及其程序编写，旨在帮助读者全面、深入地理解这一主题。
一、AT89C51概述AT89C51是一款8位微控制器，由恩智浦（NXP）公司生产。
它采用MCS-51指令集架构，具有4KB的闪存和128字节的RAM，以及 32 个I/O 引脚，适用于各种嵌入式系统设计。
作为一款经典产品，AT89C51在工业控制、汽车电子、家用电器等领域都有着重要的应用。
二、AT89C51的最简单应用电路针对AT89C51的最简单应用电路，我们选取了典型的晶振外部工作方式，以便展示AT89C51的基本工作原理。
该电路包括AT89C51芯片、12MHz晶振、液晶显示模块、热敏电阻和数码管等元件。
通过连接这些元件，我们可以实现一个简单的温度检测系统，并通过数码管显示温度数值。
三、程序编写在进行AT89C51程序编写时，我们需要首先了解MCS-51指令集的基本结构和指令格式。
根据我们设计的应用功能，编写相应的C语言程序，并通过Keil C51等IDE软件进行编译和下载。
在程序编写的过程中，我们需要充分考虑AT89C51的资源限制和时钟频率，以确保程序的稳定性和高效性。
四、个人观点和理解作为一款经典的单片机芯片，AT89C51在嵌入式系统设计中具有重要的地位。
通过设计简单的应用电路和进行程序编写，我们可以更好地认识和理解AT89C51的工作原理和应用特点。
AT89C51也可以作为学习嵌入式系统的良好教学工具，帮助学习者快速掌握单片机的设计和编程技能。
总结通过本文的探讨，我们详细介绍了AT89C51的最简单应用电路及其程序编写。
通过这一过程，我们对AT89C51的工作原理和应用有了更深入的了解，也为后续的单片机设计和编程打下了坚实的基础。
基于AT89C51单片机的新型病房呼叫系统设计
曾强;王李;丁家会;罗云春;彭建清;覃林江
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2024(32)8
【摘要】应对传统医院的呼叫系统安装排线复杂、维修成本昂贵、升级换代不便等缺点,本文设计了一种基于AT89C51单片机的新型病房呼叫系统。
此新型呼叫系统采用AT89C51单片机作为主控制芯片,并配备无线通信模块、LCD液晶显示模块、报警模块、功能按键模块以及应答模块,不仅可以实现无线的信息传输和LCD显示屏显示,而且可以进行病人需求的提示和报警同步。
如此,医护人员能够实现与患者之间准确、便捷、高效的传唤需求,达到更好的服务状态。
【总页数】4页(P94-97)
【作者】曾强;王李;丁家会;罗云春;彭建清;覃林江
【作者单位】南京师范大学中北学院能源互联网研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TM2
【相关文献】
1.基于AT89C52单片机的病房呼叫系统设计
2.基于单片机的病房呼叫系统设计
3.基于单片机的无线病房呼叫系统设计
4.基于单片机的病房呼叫与监测系统设计与实现
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BI YE SHE JI（20 届）基于蓝牙的无线温度采集系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要:本课题设计的是一套无线温度数据采集系统，主要用于对环境温度的采集与监控。
系统采用基于无线网络的设计思想和温度采集技术。
无线传输可让远程布线所带来的施工麻烦减少，成本大的劣势。
本设计用单片机AT89C51为主的硬件，设计了包括检测温度，温度显示，系统控制，串口通信等外围电路。
单片机AT89C51作为主单片机完成测量和控制以及与通信单片机的数据通信、无线收发控制等功能。
无线温度数据采集系统是利用下位机设置温度上下限和实时温度的采集，并将结果传输到上位机，以达到对温度的比较、控制。
关键词： AT89C51 温度采集蓝牙模块 DHT11温湿度传感器指导老师签名：Based on the bluetooth wireless temperature acquisition Abstract:This paper introduces a kind of wireless monitoring system which is used to control temperature condition. The system adopts wireless network and temperature collect technique. The wireless communication can avoid the shortcoming of remote wire transmission, such as large wastage, high cost etc. This design uses AT89C51，The monolithic integrated circuit is the main hardware，In order to realize design goal this design including temperature gathering，the temperature demonstrated that，the systems control，strung together periphery electric circuit and so on mouth correspondence.The main MCU (AT89C51) takes charge of measurement，control and communication with the communication MCU. The communication MCU (AT89C51) is used to control receiving and sending data in the wireless communication. The system wireless temperature control system is uses in the lower position machine establishment temperature the lower limit，with real-time temperature gathering，transmits to on position machine，by achieves to the temperature comparison，the control.Keywords: AT89C51 Temperature gathering Bluetooth Module DHT11 Temperature Humidity SensorSignature of Supervisor：目录1 绪论2 方案论证2.1温度采集方案 (2)2.2无线数据传送方案 (2)2.3显示界面方案 (2)3 系统总体设计3.1系统总体分析 (4)3.2设计原理 (5)4、各个元器件及芯片简介4.1 AT89C51单片机介绍 (7)4.2 DHT11温度传感器简介 (8)4.3 蓝牙模块介绍 (10)4.4蓝牙串口通信助手 (12)4.5 1602液晶显示屏介绍 (14)5、各部分电路设计5.1 电源电路 (15)5.2 复位电路 (15)5.3 串口电路 (16)5.4 显示电路 (17)5.5 系统整体电路图 (18)6程序分析与设计7、制作与调试7.1 硬件调试方法 (20)7.2 软件调试方法 (20)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录1：硬件总图 (25)附录2:温度采集部分编程 (26)1、绪论现代工业和农业的生产，对数据采集的传输大部分是有线的，因为有线传输的距离、速率和抗干扰能力都比无线好；但对那些很偏的或不方变搞线缆的地方进行温度检测时，采用无线就要优于有线了对于这个功能，设计无线数据采集与监控系统的无线传输。
基于单片机的智能家居系统设计想象一下，大家正在外出办事，突然天空下起了大雨，大家却忘了关窗户。
这时，大家拿出手机，轻轻一点，就关上了窗户。
这一切都得益于基于单片机的智能家居系统。
本文将探讨智能家居系统设计的现状、系统设计过程、测试与结果验证，以及未来展望。
随着科技的发展，人们越来越注重生活品质。
智能家居系统应运而生，将家庭中的各种设备连接到互联网，通过手机、平板等设备远程控制，使生活更加便捷。
目前，市场上的智能家居系统多基于单片机进行设计，本文将详细介绍基于单片机的智能家居系统设计。
单片机是智能家居系统的核心，负责控制和协调各个设备。
在选择单片机时，需要考虑性能、功耗、成本等因素。
常见的单片机有STMArduino等。
电路设计是智能家居系统的基础，包括电源电路、通信电路、驱动电路等。
其中，电源电路为整个系统提供能量；通信电路负责单片机与互联网、家庭内部设备之间的数据传输；驱动电路则控制家中各种设备的运行。
软件设计是智能家居系统的灵魂，实现单片机的控制功能。
通过编写程序，实现远程控制、语音控制等功能。
常见的编程语言有C、C++等。
为确保智能家居系统的稳定性和可靠性，需要进行严格的测试和结果验证。
通过模拟各种使用场景，对系统进行压力测试，检验系统的响应速度、远程控制、语音识别等功能是否达标。
以窗户关闭为例，当检测到下雨时，系统会自动关闭窗户。
同时，用户也可以通过手机应用程序或语音指令关闭窗户。
在测试过程中，我们发现系统的响应速度很快，能够在短时间内关闭窗户，避免了家中被雨水淋湿的可能性。
随着科技的不断发展，未来的单片机智能家居系统将更加智能化、人性化。
以下是几个方面的展望：更加丰富的设备支持：未来的系统将支持更多种类的设备，如智能家电、智能照明、智能安防等，满足人们生活的多样化需求。
更加智能的交互体验：通过深度学习和自然语言处理技术，未来的系统将能够更好地理解用户需求，提供更加智能的交互体验。
例如，用户可以通过语音指令控制家中设备，无需手动操作。
摘要：介绍无线数据传输系统的组成、at89c51单片机串行口的工作方式及其与无线数字电台接口的软硬件设计与实现方法。
关键词：at89c51 串行口无线数字电台串行通信一般的数字采集系统，是通过传感器将捕捉的现场信号转换为电信号，经模/数转换器adc 采样、量化、编码后，为成数字信号，存入数据存储器，或送给微处理器，或通过无线方式将数据发送给接收端进行处理。
无线数据传输系统就是样一套利用无线手段，将采集的数据由测量站发送到主控站的设备。
1 系统组成系统组成如图1、图2所示。
系统由测量站和主控站两部分组成。
测量站主要完成对现场信号的采集、存储，接收遥控指令并发送数据。
主控站的主要工作是发送遥控指令、接收数据信息、进行数据处理和数据管理、随机显示打印等。
2 at89c51与数字电台的串行通信atmel公司的at89c51单片机，是一种低功耗、高性能的、片内含有4kb flash rom的8位cmos单片机，工作电压范围为2.7～6v（实际使用+5v供电），8位数据总线。
它有一个可编程的全双工串行通信接口，能同时进行串行发送和执着收。
通过rxd引脚（串行数据接收端）和txd引脚（串行数据发送端）与外界进行通信。
2.1 通信协议与波特率数字电台与单片机、终端主控机的通信协议为：通信接口——标准串行rs232接口，9线制半双工方式；通信帧格式——1位起始位，8位数据位，1位可编程数据位，1位停止位；波特率——1200 baud。
数字电台选用motorola 公司的gm系列车载电台，工作于vhf/uhf频段，可进行无线数传（9线制标准串行rs232接口），也可进行话音通信；采用二进制移频键控（2fsk）调制解调方式，符合国际电报电话咨询委员会ccitt.23标准。
在话带内进行数字传输时，推荐在不高于1200b/s数据率时使用。
实际使用时，电台工作于220～240mhz频率范围，采用半双工方式（执行收、发操作，但不能同时进行）即可满足系统要求。
2.2 at89c51串行口工作方式at89c51串行口可设置四种工作方式，可有8位、10位和11位帧格式。
本系统中，at89c51串行口工作于方式3，即鳘帧11位的异步通信格式：1位起始位，8位数据位（低位在前），1位可编程数据位，1位停止位。
发送前，由软件设置第9位数据（tb8）作奇偶校验位，将要发送的数据写入sbuf，启动发送过程。
串行口能自动把tb8取出，装入到第9位数据的位置，再逐一发送出去。
发送完毕，使ti=1。
接收时，置scon中的ren为1，允许接收。
当检测到rxd（p3.0端有“1”到“0”的跳变（起始位）时，开始接收9位数据，送入移位寄存器（9位）。
当满足ri=0且sm2=0或接收到的9位数据为1时，前8位数据送入sbuf，第9位数据送入scon中的rb8，置ri为1；否则，这次接收无效，不置位ri。
串口方式3的波特率由定时器t1的溢出率与smod值同时决定：方式3波特率=t1溢出率/n当smod=0时，n=32；smod=1时，n=16。
t1溢出率取决于t1的计数速率（计数速率=fosc/12）和ti预置的初值。
定时器t1用作波特率发生器，工作于模式2（自动重装初值）。
设th1和tl1定时计数初值为x，则每过“2 8-x”个机器周期，t1就会发生一次溢出。
初值x确定如下：x=256-fosc×(smod+1)/384×btl本系统中，smod=0，波行率btl=1200，晶振fosc=6mhz，所以初值x=f3h。
2.3 at89c51与数字电台的硬件连接at89c51与数字电台的硬件连接如图3所示。
系统采用异步串行通信方式传输测量数据。
利用单片机串口与数字电台rs232数据口相连。
电台常态为收状态（ppt=0，收状态；ppt=1，发状态），单片机p3.5脚输出高电平。
单片机使用ttl电平，电台使用rs232电平，由max232完成ttl电平与rs232电平之间的转换。
3片光电耦合器6n137实现单片机与电台之间的电源隔离，增强系统抗干扰性能。
单片机通过带控制端的三态缓冲门74hc125、非门74hc14控制电台的收发转换，以及指令的接收和数据发送。
接收时，p3.5=1,c2=1，74hc125b截止；p3.5经74hc14反相、光电隔离，使电台ppt脚为低电平，将其置为接收状态；同时c1=0，74hc125a导通，接收的指令由电台的rxd端输入，经max232电平变换、光电隔离、74hc125a缓冲门，送入单片机rxd 脚。
发射时，p3.5=0，经74hc14反相、光电隔离，使电台ppt脚为高电平，将其置为发射状态；同时c1=1，74hc125a截止，c2=0，74hc125b导通，数据由单片机txd脚输出，经74hc125b
缓冲门、光电隔离、max232电平变换，通过电台txd端口将数据发送出去。
3 通信软件设计通信软件至关重要，一旦出现问题，整个系统就会瘫痪。
采取差错控制与容错技术是非常重要的。
*主控站发送的指令中包含一定数量的同步符55h和3字节的密码。
测量站在连续收到5个同步符后进行密码验证，验证通过后正式接收指令字节；如未通过，则测量站发一信号让主控站重发，三次验证不过则停发该命令。
测量站发/主控站收时，验证方式与此相同。
验证通过后，测量站开始发送数据。
*一个指令由3字节构成，第二字节等于第一字节加上35h，第3字节等于第二字节加上36h。
如果收到的指令不符合此规则，则重发该命令，连续三次错误时停发。
*主控站每发一个指令，测量站都回送一个应答信号。
该应答信号中包含原指令样本。
下面给出单片机串行口与电台的基本通信程序。
