基于单片机无线网络通信模块设计
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WIFI设备配置一、模块性能:工作模式:基础网络和Ad-Hoc网络网络类型:802.11b/g加密方式:64/128位wep加密发射功率:20dbm功耗:150mA@3.3V距离:可视50mTcp/ip协议栈:Lwip操作系统:无速率:UDP的速度180-200KB/s二、w ifi初始化默认配置及使用模块默认配置:Ø网络类型:adhocØ创建网络名称:marvelØ加密方式:无加密Øip地址:192.168.10.10Ø子网掩码:255.255.255.0Ø默认网关:192.168.10.1ØDNS服务器:202.96.134.133ØUDP连接:udp对任意IP和端口号应答ØTCP客户端192.168.10.10:8080 TCP服务器:192.168.10.100:8080Ø模块内置有web配置页,修改相应配置登陆http://192.168.10.10Demo使用模块上电以后会自动创建一个“计算机到计算机”的adhoc网络,名称为“marvel”。
PC端只需打开无线网络管理软件,并搜索网络即可找到“marvel”。
直接连接到“marvel”,并将无线网卡的IP修改为192.168.10.0/24网段,如下图所示:图1 PC端IP地址配置经由以上配置及连接,接下来可以测试模块工作性能,模块内建有192.168.10.10:8080端口至任意IP地址和端口的UDP回显连接,以及192.168.10.10:8080-192.168.10.100:8080的tcp连接,模块作TCP客户端使用。
1)测试网络是否连通,使用ping命令执行ping 192.168.10.10,得到结果如下:图2 ping命令测试结果2)Udp回显测试图3 UDP测试结果3)TCP回显测试图4 TCP测试结果4)模块WEB配置网络连通以后,即可使用浏览器对模块配置进行相应的修改,以适应不同的网络环境。
基于单片机的无线通信系统的设计无线通信系统是指通过无线电波或光纤等方式进行通信的系统。
本文将基于单片机来设计一个无线通信系统。
一、系统概述本系统基于单片机,通过无线通信模块实现数据的收发功能。
系统主要包括硬件部分和软件部分两个方面。
硬件部分包括单片机、无线通信模块、外围电路和电源等。
单片机主控系统整体工作,通过外围电路与无线通信模块和其他外部设备进行连接。
无线通信模块实现与外部设备之间的数据传输。
电源负责为系统提供工作电压。
软件部分包括单片机内部的主程序和通信协议等。
主程序负责系统的整体控制和数据处理,通过通信协议实现与外部设备的数据交互。
二、系统设计1.硬件设计单片机选择常见的51系列芯片,具有较强的处理能力和丰富的外设接口。
无线通信模块选择常见的Wi-Fi模块或蓝牙模块,具有较远的通信距离和较高的数据传输速度。
外围电路包括键盘、LCD显示屏、电路保护和电源等。
2.软件设计主程序采用C语言编写,通过调用单片机的相关函数实现系统的各项功能。
主程序需要完成以下几个主要的功能:(1)系统初始化:包括单片机和无线通信模块的初始化,外围设备的初始化等。
(2)数据传输:通过调用无线通信模块的发送和接收函数,实现与外部设备的数据传输。
(3)数据处理:对接收到的数据进行处理,通过LCD显示屏输出或者通过外围设备进行控制。
(4)系统控制:根据外部设备的输入,控制系统的各项功能。
三、系统实现1.硬件连接将单片机与无线通信模块、外围设备和电源等进行连接,确保信号的传输畅通稳定。
2.主程序编写3.调试测试将系统进行调试和测试,检查系统是否能够正常工作。
主要包括单片机与无线通信模块的通信是否正常,数据的传输是否准确,外围设备是否能够正常控制等。
四、系统应用无线通信系统可以应用于各种领域,如智能家居、远程监控、无线传感器网络等。
通过无线通信系统,可以实现远程控制和数据传输,方便用户进行操作和监测。
五、总结本文基于单片机设计了一个无线通信系统,通过无线通信模块实现数据的收发功能。
课程设计报告学院:专业名称:学生姓名:指导教师:时间:课程设计任务书题目:基于单片机的计算机之间无线通信的实现一、设计内容1.制作实物实现计算机之间的无线通信。
2.设计硬件PCB电路板,并焊接,编写程序,调试以实现指定的功能;编写上位机界面,使得使用简单,可操作性强。
3.要求系统可靠、稳定。
二、进度要求1.了解设计内容2天2.方案设计3天3.系统设计4天4.结果分析2天6.撰写设计报告2天7.汇报1天学生指导教师目录摘要.............................................................................................. 错误!未定义书签。
引言 (3)1.课程设计目的 (3)2.方案设计 (4)2.1系统组成及功能概述 (4)2.2系统硬件设计 (6)2.2.1供电部分 (6)2.2.2 USB转串口模块 (7)2.2.3 单片机系统 (9)2.2.4无线模块 (10)2.3软件设计 (11)2.3.1 SPI初始化程序设计 (11)2.3.2发送子程序设计 (12)2.3.3接收子程序设计 (12)2.3.4上位机程序设计 (13)3.实验结果及分析 (13)4.结束语 (14)5.参考文献 (15)6.致谢............................................................................................. 错误!未定义书签。
7.附录............................................................................................. 错误!未定义书签。
摘要本文给出了一种基于STM8系列单片机的无线通信系统的设计与实现方案,介绍了系统的结构组成,介绍了单片机作为核心控制器是如何连接PC机和无线收发器的。
单片机ec20模块例程单片机EC20模块例程一、引言单片机EC20模块是一种常用的无线通信模块,广泛应用于物联网、智能家居等领域。
本文将介绍单片机EC20模块的使用例程,帮助读者了解如何在单片机中使用EC20模块进行通信。
二、EC20模块的基本介绍EC20模块是一种基于4G网络的通信模块,具有高速、稳定的数据传输能力。
它支持GSM、GPRS、EDGE、WCDMA、HSPA、LTE等多种通信方式,可实现数据的收发、远程控制等功能。
三、EC20模块的硬件连接在开始使用EC20模块之前,首先需要将其与单片机进行连接。
通常,EC20模块的连接方式包括电源和串口两部分。
1. 电源连接:将EC20模块的VCC和GND引脚分别与单片机的5V和GND引脚相连接,以供给EC20模块工作所需的电源。
2. 串口连接:EC20模块的TXD引脚连接到单片机的RXD引脚,RXD 引脚连接到单片机的TXD引脚,以实现单片机与EC20模块之间的串口通信。
四、EC20模块的通信示例下面以使用EC20模块发送短信为例,介绍单片机中使用EC20模块的代码实现。
1. 初始化模块:在使用EC20模块之前,需要对其进行初始化设置。
具体的初始化代码如下:```// 初始化串口void initSerial() {// 设置波特率为9600Serial.begin(9600);}// 初始化EC20模块void initEC20() {// 发送AT指令,等待模块响应Serial.println("AT\r\n");delay(1000);// 设置模块为短信模式Serial.println("AT+CMGF=1\r\n");delay(1000);// 设置短信中心号码Serial.println("AT+CSCA=\"+86138****5500\"\r\n");delay(1000);}```2. 发送短信:在EC20模块初始化完成后,可以使用以下代码发送短信:```// 发送短信void sendSMS(String phoneNumber, String message) {// 设置接收短信的手机号码Serial.println("AT+CMGS=\"" + phoneNumber + "\"\r\n");delay(1000);// 输入短信内容Serial.println(message);delay(1000);// 发送短信Serial.write(0x1A);delay(1000);}```3. 主函数调用:在主函数中调用以上函数,即可实现发送短信功能。
学号:课程设计题目基于单片机的433M无线通信系统学院专业班级姓名指导教师2018年 1月 13日《单片机应用设计》任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 基于单片机的433M无线通信系统课程设计目的:1、熟悉单片机应用系统的硬件设计及软件设计的基本方法;2、将《单片机原理与应用》理论课的理论知识应用于实际的应用系统中;3、训练单片机应用技术,锻炼实际动手能力4、提高正确地撰写论文的基本能力。
课程设计内容和要求1、完成硬件电路的设计,其中包括单片机和CC1101模块的设计;2、完成无线通信模块的程序设计与实现,上机运行调试程序,记录实验结果(如图表等),并对实验结果进行分析和总结;3、课程设计报告书按学校统一规范来撰写,报告主要包括以下内容:目录、摘要、关键词、基本原理、方案论证、硬件设计、软件设计(带流程图、程序清单)、仿真结果、实物运行结果照片、结论献等;4、查阅不少于6篇参考文献。
初始条件:1、STC89C52和CC1100H模块;2、先修课程:单片机原理与应用。
时间安排:第19周,安排设计任务,完成硬件设计;第20周,完成软件设计、撰写报告,答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1基本原理 (1)1.1无线通信系统 (1)1.2芯片简介 (1)1.2.1单片机STC89C52 (1)1.2.2 无线通信CC1101芯片 (3)2方案论证与设计 (5)2.1无线通信模块选择 (5)2.2 单片机最小系统选择 (5)2.3整体方案设计 (6)3 硬件电路设计 (6)4软件程序设计 (8)4.1发送端编程 (8)4.2接收端编程 (9)4.3程序调试与下载 (10)5硬件仿真 (12)6实物制作与调试 (12)6.1 STC89C52单片机最小系统 (12)6.2无线通信模块CC1101 (13)6.3稳压电路模块 (13)7心得体会 (15)8参考文献 (16)附录 (17)摘要随着通信系统信息容量的不断提高,射频技术在无线通信中占据着举足轻重的位置。
基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计随着物联网和智能家居的发展,无线传输模块的需求越来越大,尤其是具备WIFI功能的无线传输模块。
本文将介绍一种基于单片机控制的WIFI无线传输模块的设计。
首先,我们需要选择一个适合的单片机作为控制核心。
常见的选择有Arduino、Raspberry Pi等。
这里我们选择Arduino作为控制核心,因为它具备易上手、低功耗等特点。
接下来,我们需要选择一个适合的WIFI模块。
常见的选择有ESP8266、ESP32等。
这里我们选择ESP8266作为WIFI模块,因为它具备低功耗、价格便宜等特点。
在硬件设计方面,我们需要将单片机与WIFI模块进行连接。
首先,将单片机的RX引脚连接到WIFI模块的TX引脚,将单片机的TX引脚连接到WIFI模块的RX引脚。
接下来,将单片机的VCC引脚连接到WIFI模块的VCC引脚,将单片机的GND引脚连接到WIFI模块的GND引脚。
在软件设计方面,我们需要编写程序将单片机与WIFI模块进行通信。
首先,我们需要初始化单片机和WIFI模块的串口通信参数,如波特率、数据位、停止位等。
然后,我们可以使用单片机的串口发送AT指令给WIFI模块,实现无线传输功能。
常用的AT指令有连接WIFI网络、断开WIFI网络、发送数据等。
由于字数限制的原因,无法详细展开所有的设计细节。
但是希望通过以上的描述,能够给读者提供一个初步的了解和思路,方便进一步深入学习和实践。
总之,基于单片机控制的WIFI无线传输模块的设计是一个相对较复杂的工程,需要综合考虑硬件设计和软件编程等多方面因素。
然而,一旦成功设计和实现,它将具备广泛的应用前景,可以用于物联网、智能家居、智能农业等领域,为人们的生活带来更多的便利和舒适。
基于单片机的无线通信系统的设计无线通信系统是指通过无线电波传输信息的系统,其中基于单片机的无线通信系统是指利用单片机作为中心控制器进行数据处理和控制的无线通信系统。
本文将介绍基于单片机的无线通信系统的设计方案。
一、无线通信系统的设计需求:1.长距离通信:系统需要能够在较长的距离范围内进行通信,以满足不同场景下的通信需求。
2.数据传输可靠性:系统需要能够实现稳定可靠的数据传输,以确保信息不会丢失或损坏。
3.低功耗设计:系统需要能够实现低功耗工作,以延长电池寿命,减少能源消耗。
4.多设备通信:系统需要支持多个设备之间的通信传输,以满足不同用户的需求。
5.数据安全性:系统需要具备一定的数据安全性能,确保通信数据不被非法获取或篡改。
二、基于单片机的无线通信系统的设计方案:1.系统架构设计:2.通信模块选择:在选择通信模块时,需要考虑通信距离、传输速率、功耗等因素。
目前常用的通信模块有蓝牙、Wi-Fi、LoRa等。
蓝牙适用于短距离通信,传输速率较快;Wi-Fi适用于中距离通信,传输速率较高;LoRa适用于长距离通信,功耗较低。
根据实际需求选择合适的通信模块。
3.数据传输协议选择:在数据传输过程中,需要选择合适的数据传输协议来保障数据的正确传输。
常用的数据传输协议有UART、SPI、I2C等。
根据实际需求选择合适的协议。
4.电源管理设计:由于无线通信系统需要长时间工作,为了延长电池寿命,需要设计合理的电源管理方案。
可选用低功耗模式,同时对系统进行功耗优化,减少电路的静态功耗。
5.安全性设计:为了确保通信数据的安全性,可以采用数据加密算法对通信数据进行加密,同时可以增加数据完整性校验,确保数据传输的完整性。
6.多设备通信设计:如果系统需要支持多个设备之间的通信,可以引入网络拓扑结构,实现多个设备之间的互联互通。
通过设计合适的协议和数据格式,实现多设备之间的数据传输。
三、系统实施和测试:在进行系统实施前,可以进行原型设计和仿真测试,验证系统的可行性和性能。
基于单片机Wifi无线通信方案
基于单片机的Wifi无线通信方案可以使用以下组件和步骤:
组件:
1. 单片机:可选择常见的Arduino、ESP8266或ESP32等。
2. Wifi模块:与单片机兼容的Wifi模块,比如ESP8266
或ESP32自带的Wifi功能。
3. 电源模块:为单片机和Wifi模块提供电源,例如使用电池或接口稳压模块。
4. 存储模块(可选):如需要保存或传输大量数据,可以
使用MicroSD卡或其他储存器。
步骤:
1. 准备开发环境:安装Arduino IDE或其他适用于你选择的单片机的开发环境。
2. 硬件连接:将单片机和Wifi模块连接在一起,根据硬件规格连好电源线和串口线。
3. 编写代码:使用单片机的开发工具编写代码,使其能够通过Wifi模块与其他设备进行通信。
4. 配置Wifi:设置Wifi模块与你的无线网络进行连接,指定IP地址、网络名称、密码等。
5. 实现通信协议:定义数据传输的格式和通信协议,例如使用TCP或UDP传输数据包。
6. 完成通信功能:编写程序使单片机能够通过Wifi模块与其他设备进行数据传输或接收。
需要注意的是,具体的实现步骤和代码会根据你选择的单片机和Wifi模块有所不同,请参考相关的开发文档和资源进行具体操作。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计一、本文概述随着信息技术的快速发展和物联网的广泛应用,数据采集和无线数据传输在各个领域都发挥着越来越重要的作用。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计,以其低成本、高效率、易扩展等特点,受到了广泛关注和应用。
本文旨在探讨基于单片机的数据采集和无线数据传输系统的设计原理、实现方法以及在实际应用中的优势与挑战。
本文将首先介绍系统的整体架构,包括数据采集模块、单片机处理模块和无线数据传输模块的设计。
然后,详细阐述各个模块的工作原理和实现技术,包括传感器选型、数据采集电路设计、单片机选型与编程、无线传输协议选择以及数据传输的稳定性与可靠性保障等。
本文还将分析该系统设计在实际应用中的性能表现,如数据传输速度、传输距离、功耗等,并通过具体案例展示其在环境监测、智能家居、工业自动化等领域的应用效果。
文章将总结该系统设计的优点与不足,并对未来发展方向进行展望,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
二、单片机基础知识单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、抗干扰能力强、性价比高等一系列优点,因此在工业控制、智能仪表、汽车电子、通信设备、家用电器、航空航天等许多领域得到了广泛应用。
单片机按照其内部结构可以分为多种类型,例如8051系列、AVR 系列、PIC系列、ARM系列等。
每种类型的单片机都有其独特的指令集、架构和外设接口,因此在使用时需要了解其具体的特性和编程方法。
在数据采集和无线数据传输系统设计中,单片机通常作为核心控制器,负责数据的采集、处理、存储和传输。
通过编程,单片机可以控制外设进行数据采集,如使用ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,或者使用传感器接口读取传感器的输出值。
nrf24l01无线通信模块与51单片机工作原理
nRF24L01是一款低功耗的2.4GHz无线通信模块,适用于微
控制器和嵌入式系统之间的短距离数据传输。
它可以与51单
片机进行配合使用。
nRF24L01模块包括一个射频发射芯片和一个射频接收芯片。
模块通过SPI接口与51单片机连接。
其工作原理如下:
1. 初始化:首先,51单片机通过SPI接口向nRF24L01模块发送配置命令,包括设置通信频率、通信通道、发射功率等参数。
2. 发送数据:当需要发送数据时,51单片机将待发送的数据
通过SPI接口发送给nRF24L01模块的发送芯片。
发送芯片将
数据转换为无线信号,并通过天线发射出去。
3. 接收数据:当有数据被接收时,nRF24L01模块的接收芯片
会把接收到的数据通过SPI接口传递给51单片机。
单片机再
根据需要对接收到的数据进行处理。
4. 确认和重传:发送芯片在发送数据后会等待接收芯片的确认信号。
如果收到确认信号,发送芯片会继续发送下一个数据包。
如果未收到确认信号,发送芯片会进行多次重传,以确保数据的可靠传输。
5. 通信协议:nRF24L01模块支持多种通信协议,如无线串口、SPI、I2C等。
可以根据需要选择合适的通信协议进行数据传输。
通过上述工作原理,nRF24L01模块可以实现低功耗、短距离的无线数据传输,并与51单片机进行可靠的通信。
它被广泛应用于无线遥控、传感器网络、智能家居等领域。
湖北民族学院信息工程学院课程设计报告书题目: 基于51单片机的无线通信课程:数字通信系统课程设计专业:电子班级:0314411学号:031441119学生姓名:田紫龙指导教师:黄双林2017年06月18日摘要本文设计了一种以AT89S52单片机为控制核心的无线通信控制模块,详细说明了该系统的基本原理、主要电路、硬件框架以与软件框架。
整个系统采用模块化设计,主要包括单片机与下位机之间的无线通信控制电路,以与无线通信模块与51单片机之间通信接口电路。
该通信控制系统通过51单片机和nrf2401的spi通信,从而通过无线通信控制模块形成与下位机的联系,控制下位机运动控制器,并且将通信接收的数据保存到扩展的存储器内。
本模块的通信方法简便,除了可以进行远程实时控制外,还可广泛的应用于工业监控和数据采集系统。
本系统具有性能可靠、抗干扰能力强、功耗低、性价比高等优点,在无线通信领域具有重要的应用价值和良好的发展前景。
关键字:无线通信控制;AT89S52;nRF2401;串行通信目录1 绪论 (1)2 总体设计 (2)3 各个模块简介 (3)1.单片机STC89C52和nRF2401的接口电路 (3)3.1NRF24L01 无线模块简介 (5)3.2 1602简介 (6)4 各个模块设计 (16)4.1硬件电路板的设计 (16)4.2软件程序设计 (18)4.2.1主程序模块 (18)4.3 结果与分析 (21)总结 (22)参考文献 (24)1 绪论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。
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。
单片机与WiFi模块的接口设计与应用案例在物联网时代,无线通信技术得到了广泛应用,而WiFi作为其中一种重要的无线通信方式,具有覆盖范围广、速度快等优势,被广泛应用于各类智能设备中。
而单片机作为嵌入式系统中的核心控制器,与WiFi模块的接口设计和应用也显得尤为重要。
本文将从接口设计和应用实例两个方面介绍单片机与WiFi模块的结合。
一、接口设计1. 串口通信接口:单片机与WiFi模块之间通常通过串口进行数据交互。
在接口设计中,需要确定单片机的串口通讯引脚,并通过引脚连接线连接至WiFi模块的对应引脚(如TXD、RXD)。
在软件层面,需要编写串口通信的初始化程序和数据发送接收程序,实现单片机与WiFi模块的数据传输。
2. GPIO引脚:除了串口通信接口,单片机还可以通过GPIO引脚与WiFi模块进行控制。
通过设置单片机的GPIO引脚状态,可以实现对WiFi模块的开关、复位、工作模式等操作。
在接口设计中,需要确定单片机的GPIO引脚和功能,编写相应的控制程序,实现单片机与WiFi模块之间的控制。
二、应用案例以智能家居中的智能插座为例,介绍单片机与WiFi模块的接口设计和应用。
智能插座通过WiFi模块连接网络,用户可以通过手机App或者语音助手对插座进行控制。
在接口设计中,单片机通过串口与WiFi模块进行数据通信,实现插座状态的查询和控制。
通过GPIO引脚,单片机可以实现对插座电源的控制,包括开关、定时开关等功能。
在软件设计中,需要编写单片机的通信程序、控制程序和网络连接程序,实现单片机与WiFi模块的协同工作。
在应用中,用户通过手机App连接到智能插座,可以实时查询插座的状态,远程控制插座的开关,并设置定时开关功能。
通过WiFi模块提供的接口,单片机实现了与用户交互和远程控制的功能,为智能家居提供了更加便捷的控制方式。
总结:单片机与WiFi模块的接口设计和应用案例涉及到硬件接口设计和软件开发两个方面,需要针对具体的应用场景进行设计和开发。
鉴于单片机Wifi 无线通讯方案第一部分:功能介绍经过手机发送指令控制LED亮与灭单片机原理图第二部分:硬件接法1.连结实验有关模块连线如图:JP10(P0)接 J12J21 跳线帽接左侧A P22B P23C P24J10 与J12 相连结(即是P0 口控制LED)特率为单片机与ESP8266连结:因为单片机的串口往常配置成9600,而 ESP8266初始的波115200 ,因此先用PC 经过PL2303 去配置ESP8266 模块的波特率为9600ESP8266图示PL2303 图示PL2303 连结PC与 ESP8266经过URXD脚PL2303绿线 -----------ESP8266的PL2303白线 -----------ESP8266UTXD 脚的3.3V,所注意:用PC机上的串口助手测试时,因为ESP8266的电源是以先要把开发板的电源配置成 3.3V ,以下列图 J-PWR,跳线冒连结。
PL2303 的电源(红线)不接!ESP8266引脚的VCC和CH_PD连结开发板 JPWR的 vcc 两个脚, ESP8266的地与 PL2306 的地连结开发板JPWR的 GND两个脚(共地)!!!!!!在 PC上翻开软件,界面以下:注意:发送新行选择上,波特率默认为115200,8,1,None串口号选择 PL2303的 COM口(查察设施管理器 )翻开串口即可测试(软件的发送新行要打勾)第一步:配置波特率而后在字符串输入框中输入:AT+UART=9600,8,1,0,0发送给 ESP8266 ,若返回 OK,表示成功(注意最后一位不要选择流控)第二步: ESP8266配置 AP 的 SSID和密码而后在字符串输入框中输入:AT+CWSAP="ESP8266-gigi","1234567890",5,3注意:操作第二步时,要把串口软件的波特率设置成9600。
目录第一章阶段任务第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理1.1 时钟模块1.2 最小单片机系统的原理1.3 温度传感器DS18B201.4 串口1.5 WIFI模块第三章基于WIFI模块的无线数据传输的实现2.1 WIFI模块设置2.2 串口部分设置2.3 调试与运行过程第四章程序与框图第五章小结第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理1.1时钟DS1302模块:电路原理图:DS1302与单片机的连接也仅需要3条线:CE引脚、SCLK串行时钟引脚、I/O 串行数据引脚,Vcc2为备用电源,外接32.768kHz晶振,为芯片提供计时脉冲。
读写时序说明:DS1302是SPI总线驱动方式。
它不仅要向寄存器写入控制字,还需要读取相应寄存器的数据。
控制字总是从最低位开始输出。
在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时,数据被写入DS1302,数据输入从最低位(0位)开始。
同样,在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿,读出DS1302的数据,读出的数据也是从最低位到最高位。
数据读写时序如图1.2单片机最小系统的原理:说明复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.1.3温度传感器DS18B20的原理(连接到单片机最小系统,并将温度发送给WIFI模块):3.1.1 DS18B20性能特点(1) 独特的单线接口方式,只需一个接口引脚即可通信;(2) 每一个DS18B20都有一个唯一的64位ROM 序列码; (3) 在使用中不需要任何外围元件;(4) 可用数据线供电,电压范围:+3.0V-+5.5 V ;(5) 测温范围:-55℃ -+125℃,在-10℃-+85℃范围内精度为+0.5℃,分辨率为0.0625℃; (6) 通过编程可实现9-12位的数字读数方式。
基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计WIFI无线传输模块是一种可以实现无线通信的装置,通过无线网络与其他设备进行数据传输。
在基于单片机控制的设计方案中,我们可以利用单片机来实现对WIFI模块的控制和数据处理。
首先,我们需要选择合适的WIFI模块。
常见的WIFI模块有ESP8266、ESP32等,这些模块都具备较强的无线通信能力和低功耗特性。
我们可以根据项目需求选择合适的模块。
接下来,我们需要将WIFI模块与单片机进行连接。
一般情况下,WIFI模块通过串口与单片机进行通信。
我们可以通过将单片机的TX引脚连接到WIFI模块的RX引脚,并将单片机的RX引脚连接到WIFI模块的TX引脚,实现双向通信。
在单片机程序的设计中,我们需要编写相应的驱动程序来控制WIFI模块。
首先,我们需要初始化WIFI模块的串口通信设置,如波特率、数据位、停止位等。
然后,我们可以通过向WIFI模块发送特定的AT指令来进行控制和配置。
例如,可以通过AT指令连接到WIFI网络、获取本地IP地址、发送数据等。
在驱动程序中,我们还可以定义一些函数来简化AT指令的发送和接收,使控制更加方便。
另外,在设计中我们需要注意WIFI模块的电源供应。
一般情况下,WIFI模块需要3.3V的电压供应,而单片机输出的IO信号一般为5V。
因此,我们需要使用逻辑电平转换器将单片机的IO信号转换为3.3V,以兼容WIFI模块的工作电压。
在实际应用中,我们可以根据项目需求设计不同的功能。
例如,我们可以设计一个远程控制系统,通过WIFI无线传输模块将用户的控制指令发送到被控制的设备上。
我们可以通过配置WIFI模块为TCP服务器,在单片机程序中监听特定的端口,接收来自用户的控制指令,并执行相应的操作。
总结起来,基于单片机控制的WIFI无线传输模块设计涉及到WIFI模块的选择、与单片机的连接、驱动程序编写、逻辑电平转换等方面。
通过合理的设计和编程,可以实现WIFI模块与单片机的无线通信和数据传输。
基于单片机Wifi无线通信方案1. 引言随着物联网技术的快速发展,无线通信在各个领域得到广泛应用。
而在嵌入式系统中,单片机作为核心控制器,通过无线通信模块实现与外部设备的数据传输。
本文将探讨基于单片机的Wifi无线通信方案,并介绍其原理、实现步骤和应用场景。
2. 方案原理2.1 Wifi技术简介Wifi是一种无线局域网技术,基于IEEE 802.11系列协议。
通过Wifi技术,可以实现设备之间的无线数据传输,具有速度快、覆盖范围广、安全性高等优点,因此广泛应用于无线通信领域。
2.2 单片机与Wifi模块的连接为了实现基于单片机的Wifi无线通信,需要将单片机与Wifi模块进行连接。
一般情况下,可以通过串口或SPI接口与Wifi模块通信。
在连接时,需要根据Wifi模块的规格和引脚定义,正确连接相应的引脚。
2.3 通信协议Wifi无线通信需要使用一定的通信协议来实现数据的传输。
常见的通信协议有TCP/IP和UDP。
TCP/IP协议可确保数据传输的可靠性,而UDP协议则更适合传输效率较高的数据。
3. 实现步骤3.1 硬件连接首先,根据Wifi模块的规格和引脚定义,连接单片机和Wifi模块的相应引脚。
一般情况下,需要连接供电引脚、地线、串口或SPI接口等。
3.2 编写驱动程序根据使用的单片机型号和Wifi模块型号,编写相应的驱动程序。
驱动程序包括初始化Wifi模块、配置网络参数、发送和接收数据等功能。
3.3 客户端程序开发在单片机端,开发相应的客户端程序,用于发送和接收数据。
根据通信协议的要求,将待发送的数据进行封包,发送到目标设备。
同时,接收来自目标设备的数据,并进行解包处理。
3.4 服务器程序开发在目标设备的服务端,开发相应的服务器程序,用于接收来自单片机的数据,并处理响应。
根据通信协议的要求,解析接收到的数据,并进行相应的操作。
4. 应用场景基于单片机的Wifi无线通信方案在各个领域都有广泛应用,特别是物联网领域。
前言无线方案适用于布线繁杂或者不允许布线的场合,目前在遥控遥测、门禁系统、无线抄表、小区传呼、工业数据采集、无线遥控系统、无线鼠标键盘等应用领域,都采用了无线方式进行远距离数据传输。
目前,蓝牙技术和技术已经较为成熟的应用在无线数据传输领域,形成了相应的标准。
然而,这些芯片相对昂贵,同时在应用中,需要做很多设计和测试工作来确保与标准的兼容性,如果目标应用是点到点的专用链路,如无线鼠标到键盘,这个代价就显得毫无必要。
本无线数据传输系统采用挪威公司推出的工作于2.4频段的24L01射频芯片。
与蓝牙和相比,24L01射频芯片没有复杂的通信协议,它完全对用户透明,同种产品之间可以自由通信。
更重要的是,24L01射频芯片比蓝牙和所用芯片更便宜。
系统由单片机32F103控制无线数字传输芯片24L01,通过无线方式进行数据双向远程传输,两端采用全双工方式通信,该系统具有成本低,功耗低,软件设计简单以及通信可靠等优点。
1. 总体设计方案无线通信技术迅速发展,有多种通讯方案可供选择,这里从实用,经济和实现等方面进行综合的考虑分析,选出合适的设计方案。
1.1 无线通信方式的比较和选择方案一:采用模块进行通信,模块需要借助移动卫星或者手机卡,虽说能够远距离传输,但是其成本较大、且需要内置卡,通信过程中需要收费,后期成本较高。
方案二:采用公司2430无线通信模块,此模块采用总线模式,传输速率可达250,且内部集成高性能8051内核。
但是此模块价格较贵,且协议相对较为复杂。
方案三:采用24L01无线射频模块进行通信,24L01是一款高速低功耗的无线通信模块。
他能传输上千米的距离(加),而且价格较便宜,采用总线通信模式电路简单,操作方便。
考虑到系统的复杂性和程序的复杂度,我们采用方案三作为本系统的通信模块。
1.2 微控制器的比较和选择方案一:采用传统的89S52单片机作为主控芯片。
此芯片价格便宜、操作简便,低功耗,比较经济实惠,但是应用很局限,且要求较高时传统的89S52单片机达不到要求。
方案二:采用公司生产的430F149系列单片机作为主控芯片。
此单片机是一款高性能的低功耗的16位单片机,具有非常强大的功能,且内置高速12位。
但其价格比较昂贵,而且是贴片封装,不利于焊接,需要制板,大大增加了成本和开发周期。
方案三:基于公司3内核的32F103系列处理器,采用串行单线调试和,通过调试器你可以直接从获取调试信息,从而使产品设计大大简化,主要应用于要求高性能、低成本、低功耗的产品。
根据系统需要,从性能和价格上综合考虑我们选择方案三,即用32F103作为本系统的主控芯片。
1.3 串行通信方式比较和选择485串行通信:该接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗噪声干扰性好。
具有多机通信能力,这样用户可以利用单一的485接口方便地建立起设备网络。
接口组成的半双工网络,一般只需二根信号线,所以它的接口均采用屏蔽双绞线传输,数据信号采用差分传输方式。
但是由于电脑上没有485接口,所以设计的时候还需要一个485转232转换器,较为麻烦。
232串行通信:它是无处不在的,每一台机都有一个或者更多的接口。
在微控制器中,接口芯片使得将一个5V串口转换成232变的更容易。
连接距离可以达到50到100,大多数的外设接口都不会用于太长的距离。
对于一个双向选择,只需要3条导线。
一个并行连接器一般需要8条数据线,两条或者更多的控制信号线和几根接地线。
它作为一种标准,与很多设备兼容,目前已经在很多的微机通信接口中广泛的被采用。
所以这里采用该通信方式。
1.4 显示模块方案方案一:选择主控为7920的带字库的12864来显示信息。
12864是一款通用的液晶显示屏,能够显示多数常用的汉字及码,而且能够绘制图片,描点画线,设计成比较理想的结果。
方案二:采用2.8寸显示信息,这款比较通用的字符液晶模块,能显示字符和数字等信息,且价格便宜,容易控制。
方案三:采用7段数码显示管显示,其成本低,容易显示控制,但不能显示字符。
综合以上方案,方便我们对信息的观看和理解,我们选择了经济实惠的2.8寸显示,可以直接显示数据、字符等。
2. 单元模块设计2.1 24L01射频模块电路设计2.1.124L01芯片概述24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 ~2.5 频段。
内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型技术,其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。
24L01功耗低,在以-6 的功率发射时,工作电流也只有9 ;接收时,工作电流只有12.3 ,多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。
24L01主要特性如下:1)2.4全球开放的频段,免许可证使用。
2)最高工作速率2,高校的调制,抗干扰能力强。
3)125个可选的频道,满足多点通信和调频通信的需要。
4)内置检错和点对多点的通信地址控制。
5)低工作电压(1.9~3.6V)。
6)可设置自动应答,确保数据可靠传输。
2.1.2引脚功能及描述24L01的封装及引脚排列如图所示。
各引脚功能如下:图错误!未指定顺序。
24L01引脚示意图:使能发射或接收;,,,:引脚端,微处理器可通过此引脚配置24L01;:中断标志位;:电源输入端;:电源地;2,1:晶体振荡器引脚;:为功率放大器供电,输出为1.8V;12:天线接口;:参考电流输入。
2.1.3 工作模式24L01有工作模式有四种:收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式。
24L01的工作模式由、、和三个引脚决定,如表。
表格错误!未指定顺序。
24L01工作模式收发模式:24L01的收发模式有收发模式和直接收发模式两种,收发模式由器件配置字决定。
这里只介绍收发模式。
收发模式下,使用片内的先入先出堆栈区,数据低速从微控制器送入,但高速(1)发射,这样可以尽量节能,因此,使用低速的微控制器也能得到很高的射频数据发射速率。
与射频协议相关的所有高速信号处理都在片内进行,这种做法有三大好处:1)尽量节能;2)低的系统费用(低速微处理器也能进行高速射频发射);3)数据在空中停留时间短,抗干扰性高。
24L01的技术同时也减小了整个系统的平均工作电流。
在收发模式下,24L01自动处理字头和校验码。
在接收数据时,自动把字头和校验码移去。
在发送数据时,自动加上字头和校验码,当发送过程完成后,数据准备好引脚通知微处理器数据发射完毕。
配置模式:在配置模式,15字节的配置字被送到24L01,这通过、1和三个引脚完成。
空闲模式:24L01的空闲模式是为了减小平均工作电流而设计,其最大的优点是,实现节能的同时,缩短芯片的起动时间。
在空闲模式下,部分片内晶振仍在工作,此时的工作电流跟外部晶振的频率有关,如外部晶振为4时工作电流为12,外部晶振为16时工作电流为32。
在空闲模式下,配置字的内容保持在24L01片内。
关机模式:在关机模式下,为了得到最小的工作电流,一般此时的工作电流小于1。
关机模式下,配置字的内容也会被保持在24L01片内,这是该模式与断电状态最大的区别。
2.2 32F103模块电路2.2.1 电源电路由于32直接由的供电,提供5V电源,所以不需要总电源,但24L01模块需要低于3.5V电压,所以需要3.3V稳压电路,如下:图错误!未指定顺序。
3.3V稳压电路2.2.2 显示模块2.8寸与32连接原理图,如下:图错误!未指定顺序。
原理图2.2.3按键模块在课程设计中用到了按键控制发送数据,按键原理图,如下:图错误!未指定顺序。
按键连接原理图2.2.424L01模块24L01模块有八个引脚需要连接到32,在这里由于用到了1的四个引脚,直接与(4-6)引脚相连,设置复用功能就直接可用1,无线模块的其他引脚分别与1和7相连,这样可以简化电路,如下:图错误!未指定顺序。
24L01原理图3. 系统功能与软件设计3.1 系统总结构与流程系统主要包括两个分别具有收发功能的无线通信模块,每个模块均由32F103和无线收发芯片24L01组成。
系统的原理框图如图所示,发送时,单片机通过总线向24L01写人控制命令及所需发送的数据,24L01通过天线发送出去;接收时,单片机通过总线读取24L01的工作状态,获取芯片相关信息及接收到的数据。
两个收发模块之间相互通信,从而实现数据的无线传输。
同时接收端将接收到的数据存储到扩展的片外数据存储器中。
系统结构框图:图错误!未指定顺序。
整体结构框图根据功能不同,可以把整个系统分为32、24L01无线通信模块、显示模块、按键发送模块。
32主要功能是控制24L01无线通信和显示,按键中断控制24L01无线模块发送数据,显示模块显示数据。
当按下按键时,32控制显示相应的数字,同时通过24L01将该数字发送出去,另一个24L01接收到该数字,经由32F103显示于上。
系统的工作流程图如下:图错误!未指定顺序。
系统流程图3.2 初始化程序的设计系统在正式工作前,都要进行一些初始化工作。
因此在系统启动之初,为了能够让32F103单片机各项功能合理有序的工作,需要进行一系列的初始化配置。
本文系统设计中初始化程序主要包括微处理器32F103开发板的初始化程序、串行外设接口()的初始化程序、24L01芯片的初始化程序、按键的初始化程序、显示模块的初始化程序等。
其中32F103单片机的初始化又包括口初始化配置、中断初始化配置等。
3.2.1 的初始化配置32F103的串行接口置配置时,设为主,串行时钟在脚产生。
配置程序软件及步骤如下:1.配置24L01的、输入输出线和时钟线分别同的对应的外设线相连接,即1与(51)、(61)、(71)、(41)相连接。
2.通过1寄存器的位定义串行时钟波特率分频值为16。
3.选择和位,定义数据传输和串行时钟的相位关系,选择了串行时钟的稳态,时钟悬空低电平,数据捕获于第一个时钟沿。
4.设置位来定义为8位。
5.配置1寄存器的位定义帧格式。
6.如果引脚需要工作在输入模式,硬件模式中在整个数据帧传输器件应把脚连接到高电平;在软件模式中,需设置1寄存器的和位,如果引脚工作在输出模式,则只需设置位。
7.设置和位在这个配置中,脚是数据输出,而脚是数据输入。
串行口初始化流程图如3-5所示:图错误!未指定顺序。
初始化3.2.2中断向量及外部中断配置为了能让系统程序的执行效率更高,所以必须尽量使用32F103的中断响应函数来取代传统的循环判断方式。
32F103中断配置以抢占优先级与响应优先级这两项为主要参数,抢占优先级代表了中断的嵌套关系,抢占优先级较高(数值较小)的中断能够在优先级较低的中断里面嵌套执行。
响应优先级表示了当中断同时发生的时候32F103响应的顺序,数值较小的中断优先响应。
配置外部中断,0对应按键0,当按键按下触发中断,进入中断服务函数,延时消抖后清除中断标志位,开启片选后在服务函数中调用24L01发送程序关闭片选。