基于以太网的光无线通信系统的设计与实现

制， 采用 Ｒ ３ 技术 ， Ｓ ２２ 可以实现计算机与数控机床的短距离 （ 十几米）的数据通信 。 由于在一般 的工业加工现 场，数控机 床与控制计算机 （ 一般在机械加Ｔ车问的机房 内） 的距离较远 （０ ５ ０～１ ０ ｍ ， Ｏ ０ ） 根据 现场 实际的需 蛰 ， 采用 了 Ｒ ４ ５ ２ Ｓ ８ ／４ ２串行通信 标准 ， 并 根据其 电气特性 实现了计算 机与数控机床的远距离传输。 在 数控机床 处开发接 口电路 ， 实现Ｒ ４ ５ Ｓ ３两 者信号的转 Ｓ ８ 和Ｒ ２ ２ ｃ ］ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｏ ｉｔ ｉｕ ｅ ｕ ｅ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ） ａ ｏ ｔ ｏ ｒ Ｄ ｓ ｒ ｂ ｔｄ Ｎ ｍ ｒ ｃ ｌＣ ｎ ｒ １ 系统 在 换， 两者的接 口电路用 Ｍ Ｓ ５ 单片机实现 。 Ｃ一 １ 实际生产应用 中， 有不少 的问题 ：①每 台数控机 床都需配 备 各工 作站 与服 务器 组成 以太网。拓扑结构可为总线型 、 台 电脑才能控制所有的数控机床，设备成本增加 ， 而且 降 环 型、星型等，一 般为星型。 《 ｌ ｝ ¨ “｝ ＃ 低 ＴＩ 工的可靠性 ；②操作者必须在机床端和计算机端交替 貅 ｌ １２ ￡ ￡ 截 Ｊ Ｎ ． 系统 联网结构 操作 才能完成数据传送，增 加了人工 成本 ；④数控 （ ｃ Ｎ ）程 各计算机 工作站和服务 器通过以太网互联， 服务 器计算 序共享程度低 ；④不能组成网络化的数控加工系统 。 机通过计算 机串 口（Ｓ ２ ２ 连接通信节点设备， 台数控 机 Ｒ－３） 每 本文基于以太网 、 Ｓ ３／ ８ 串 口通 信、 Ｒ ２２ ４ ５ 现场总线技术 、 床均通过Ｒ 一 ３ 串 口与通信节点设备相连， Ｓ２２ 各通 信节点再 通 Ｗ ｄ ｗ ｉ ｏ ｓ网络通信和多线程技术，构建出数控加工网络 Ｄ Ｃ ｎ Ｎ 过通 信电缆连接在 一 ， ｂｇ 为总 线型。 起 拓Ｃ ＿ 构 ｅ 系统， 实现了多台工作站向一台计算机 传输数控 程序 和一台 ２ 系 统 硬 件 设 计 计算机同时对多台数控机床进行程序管理和传输， 足了企 满 ２ １通信总线选择 ． 业 自动化生产及资源共享需求， 好地 解决 了上述存在 的 问 较 根据 实际 需要 ， 以及各类总线 技术的优缺点， ｓ ２ ２ 在Ｒ 一 ３ 题 。此系统在应用 中取得 了较好的效果 。 ＣＮ Ａ 总线 、Ｒ一 ８ 、Ｒ － ２ 等 儿种总线 力 案 中采用了 Ｒ－ ８ Ｓ４５ Ｓ４２ Ｓ４５ 单总线方式，以适 用于 远距 离传 输。 通信节点 设备在同一 各 １ 系统 方 案 设 计 １ １基 本 原 理 ． 条总线上 ，内部设 置开关进 行编码， 中与计算机相 连的设 其 计算机的串 口（Ｏ ） Ｃ Ｍ 和数控机 床本 身的Ｒ ２ ２接 Ｅ遵 循 Ｓ３ ｌ 备设为 ０ 。 号 相同的数据通信协议 ， 利用它们之 间的数据传输可以实现计 ２ ２通信节 点硬件设计 ．

可见光通信音频传输系统的设计与研究可见光通信音频传输系统的设计与研究摘要：随着现代科技的迅猛发展，人们对高速、安全和可靠的无线通信方式的需求日益增加。

传统的无线通信方式在频谱资源有限和电磁波传播受限的情况下，难以满足人们对通信的要求。

可见光通信技术作为一种新型的无线通信方式，通过利用可见光频段的光波进行通信传输，并将音频信号转化为光波信号进行传输。

在本文中，我们将从系统设计与实现两方面对可见光通信音频传输系统进行探索和研究。

关键词：可见光通信；音频传输；系统设计1. 引言可见光通信技术是利用可见光频段进行数据传输的一种无线通信技术，具有频谱资源丰富、安全可靠、免受电磁波干扰等优点。

传统的无线通信系统在频谱资源日益紧张的情况下面临着严峻的挑战，而可见光通信技术的出现为无线通信提供了一种新的解决方案。

音频传输作为可见光通信的一种重要应用场景，具有广泛的应用前景和市场需求。

2. 系统设计可见光通信音频传输系统的设计需要考虑到传输速度、传输距离以及传输质量等因素。

2.1 光源设计在可见光通信中，光源起到了关键的作用。

合适的光源能够发出稳定且强度适中的光信号，以保证传输的可靠性和传输质量。

常见的光源有LED和激光二极管等，我们需要根据具体的传输需求来选择光源。

2.2 调制与解调音频信号作为输入，需要转化为光信号进行传输。

传输端需要对音频信号进行调制，将其转化为光信号，并在接收端对光信号进行解调，以恢复原始的音频信号。

调制技术的选择和音频信号的编码方式对传输的成败有重要影响。

2.3 信道传输可见光通信系统的信道传输是指光信号在传输过程中受到的各种干扰和衰减情况。

考虑到可见光通信的特点，我们需要对信道进行建模和分析，以优化传输方案，提高抗干扰性能和传输距离。

3. 系统实现在系统设计的基础上，我们进行了可见光通信音频传输系统的实现过程。

我们搭建了一个完整的实验平台，包括传输端、接收端和信道模型。

3.1 实验设备实验中使用的硬件设备主要包括光源、传感器、控制器以及模块等。

课程设计说明书题目：基于STM32的无线通信系统设计课程： ARM课程设计院（部）：计算机科学与技术学院专业：计算机科学与技术专业班级：学生姓名：学号：指导教师：完成日期：目录课程设计说明书 (I)课程设计任务书 (2)1.课程设计题目 (3)2.课程设计目的 (3)3.课程设计内容 (3)3.1硬件资源 (3)3.2软件资源 (8)3.3调试环境准备与使用 (11)3.4系统设计步骤 (12)3．4．1需求分析 (12)3．4．2概要设计 (12)3．4．3详细设计 (16)3．4．4系统实现及调试 (20)3．4．5功能测试 (40)3．4．6系统评价（结果分析） (41)3.5．结论（体会） (42)3.6．参考文献 (42)课程设计指导教师评语 (43)山东建筑大学计算机科学与技术学院课程设计任务书设计题目基于STM32的无线通信系统设计指导教师班级学号已知技术参数和设计要求技术参数：基于Cortex-M3内核的奋斗STM32开发板，无线射频收发器nRF24L01P工作于2.4GHz频段，STM32和nRF24L01P之间采用SPI 接口方式，嵌入式操作系统平台采用uC/OS-II。

设计要求：用STM32开发板和nRF24L01扩展板设计一个基于uC/OS-II的无线通信系统，能够实现两个无线节点间的数据收发。

设计内容与步骤设计内容：1.编写STM32和nRF24L01P的初始化程序。

2.将uC/OS-II移植至 STM32。

3.设计简单的无线通信协议，编写无线通信任务和射频收发中断服务子程序。

设计步骤：1．uC/OS-II任务划分及概要设计，ISR的功能设计。

2．编写 STM32和nRF24L01P的初始化程序，调试STM32的片内定时器模块，编写基于nRF24L01P模块的数据收发ISR。

3．编写与移植相关的几个函数，将uC/OS-II移植至 STM32。

4．拟定通信协议，编写无线通信任务。

激光无线通信光发射与接收电路的设计1. 前言激光无线通信作为一种高速、高带宽的通信方式，被广泛应用于各个领域。

在激光无线通信系统中，光发射与接收电路的设计至关重要。

本文将深入探讨激光无线通信光发射与接收电路的设计原理、要求以及设计流程，以期为读者提供一个全面、详细、完整的指南。

2. 设计原理激光无线通信光发射与接收电路的设计原理是基于激光器和光接收器的工作原理。

激光器通过激发激光介质产生激光，而光接收器则接收并解析激光信号。

因此，设计一个有效的光发射与接收电路需要深入理解激光器和光接收器的特性。

2.1 激光器的特性激光器是产生激光的关键组件，它具有以下几个重要特性：1.高单色性：激光器发出的光具有很高的单色性，能够有效避免光信号的色散和干扰。

2.高方向性：激光器发出的光具有很高的方向性，能够将光信号有效地聚焦和传输。

3.高功率输出：激光器能够输出相对较高的功率，以提供足够的信号强度和传输距离。

2.2 光接收器的特性光接收器是接收激光信号的关键组件，它具有以下几个重要特性：1.高灵敏度：光接收器能够对弱光信号进行高效的接收和解析，以提供足够的信噪比。

2.快速响应：光接收器能够迅速响应光信号的变化，以满足高速通信的要求。

3.低噪声：光接收器具有低噪声特性，以提高信号的可靠性和质量。

3. 设计要求激光无线通信光发射与接收电路的设计需要满足以下要求：1.高效传输：设计的光发射与接收电路应能够实现高效的光信号传输，并保持较低的传输损耗。

2.适应不同距离：光发射与接收电路应能够适应不同的传输距离，从近距离到远距离的通信需求。

3.抗干扰能力：光发射与接收电路应具备一定的抗干扰能力，以应对外界环境对信号传输的影响。

4.低功耗设计：光发射与接收电路应具备较低的功耗，以延长激光器和光接收器的使用寿命。

4. 设计流程激光无线通信光发射与接收电路的设计流程可以分为以下几个步骤：4.1 系统需求分析首先，需要进行系统需求分析，明确激光无线通信的具体应用场景、距离要求、传输速率等。

３ 系统 的 主要 特 点 ．
Ａ ｂｓ ｒａｃ Ｉ ｔ ｔ： ｎｔｅ１ ｌｉｇｅ ｒｅｓｉ ｎｔ ｄｅｎｔｉａｌ ｓｕｂ—ｄｉｓ ｔｒａｃｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃ ａｔｉ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｌａｔｆ ｏｎ Ｓ ｏｒｍ ｏｆ ｂｕｉｌ ｎｇ ｄｉ ｕｐ ｎｔ １ｉｇｅｎｔ ｉ ｅ１ ｒｅｓｉｄｅ ｎｔｉ ａｌ， ｓ ｕｂ—ｄｉ Ｓｔｒａｃ ｃｏ ｔ ｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｍａｎａｇｅ ｍｅｎｔ ｃ ｅｎｔｅｒ ｎｄ ａ ｏｕｔＳｉ Ｗｉ ｄｅ ｄｅ
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ｒｅｓｉ ｄｅｎｔｉａ１ ｓｕｂ —ｄｉｓ ｔｒａｃｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃ ａｔｉ ｎｅｔ ｏｎ ｗｏｒｋ Ｐ１ ａｔｆｏｒ ｍ ｏｎ Ｅｔ ｈｅｒｎｅｔ ｔ ｅｃｈｎｏｌｏ ｇｙ， ｈａｓ ｐｕｔ ｆｏ ｒｗａｒｄ ｈｅ ｔ
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基于无线通信射频收发机系统的设计摘要随着第三代手机通信技术的发展，通信技术逐渐向多媒体方向发展，具有较高的传输速率和较小的错误率。

RF收发器是整个通讯的前台，承担着信号的发送和接收，是整个无线通信的重要组成部分，其作用直接关系到通讯的传输和传输的品质，同时也直接关系到 RF收发器的发展。

关键词：移动通信射频收发机系统指标第一章绪论目前，在无线通信中， CMOS制程成本较低，集成度较高，而且静止时不会有 DC，因此许多数据处理部都是以 CMOS技术。

但 CMOS器件的跨导数很低，而CMOS制程的 RF电路往往会造成基板的大量损失，因此，在收发器的 RF前端，大多是使用双极制程或 GaAs。

而在目前的 WLAN中，传统的基带器件占据了75%的区域，由于集成性和价格方面的原因，需其整合到一起。

第二章系统组成2.1射频接收机接收器通常是由 ADC （ADC）与发射天线（Digital Digital Converter）所限定的。

RF接收器的主要功能是对接收到的信号进行解调，将所需的信号从基频中提取出来，输入 ADC进行模数转换，最后输入到数字部分进行运算， RF接收器还可以分为中频和射频两个部分。

通常情况下，天线会在高频区域进行信号传输，再通过一级混合电路将其降频（1中间），而在超外差电路中，则会在第1次下行转换后进行第2次下行转换，随后进入第2中间频率。

现在我们来看看当前的接收器常用的配置：(1)超外差接收机：超外差接收机将天线下来的信号进行两次下变频处理,再送入ADC。

在RF信道上，我们希望滤除非常高的中心频率，并且窄信道的非常大的干扰要求滤波器具有令人惊讶的高Q值。

然而，在外差结构中，信号频带被转换为低得多的频率，这降低了对信道选择滤波器的要求。

(2)零差接收：与超外差法相比，零差接收器具有结构简便、便于整合的优点，解决了镜像问题。

采用适当的单片式集成式低通式滤光器和一种基带放大器，可以取代中频 SAW滤光器及后续的下转换阶段。

卫星内无线光网络通信技术及其实现摘要卫星内无线光网络通信的基础在于卫星内无线光通信链路。

为保障链路质量，必须解决适合卫星内环境的抗噪和抗多径损害等技术问题，以及相关设备的适当重量、体积和功耗等实现问题。

其关键是结合载波和卫星环境的特性，并配合其它卫星技术研究无线光网络通信技术。

实验表明，在卫星内实现适应编码调制和脉冲波形技术，无线光噪声复合消除技术、后验均衡技术和有序捆绑解调解码技术等，点对点和点对多点高速光链路误码率达到了正常通信要求。

为进一步利用无线光属性组建高服务质量网络，获得高的整体通信效率奠定坚实根基。

关键词：卫星；无线光网络通信；脉冲波形一、引言卫星通信的枢纽位置和所起到的巨大作用是其它任何通信手段都无法替代的。

有着特别重要的军事用途以及广阔的民用市场，国防价值、经济价值和社会价值巨大。

下一代卫星通信系统采用无线光信息传输、获取、处理技术取代微波技术，是当今世界高新技术发展的重要领域。

无线光通信带宽远大于微波等射频系统，不需要处理穿透性很强的电磁兼容问题。

其容量大、保密性强、安全性好、抗干扰性好、兼容性好，支持移动通信。

信息传输和交换能够从物理上无泄漏地封闭在某域内部进行，是卫星通信的最佳手段。

卫星内无线光网络通信技术，应用于卫星通信以及控制数据传输等，有着其独特的优点。

其核心是卫星环境噪声抑制技术和卫星多径损害消除技术等及其工程实现，从而使得码间干扰尽量小，误码率尽量低，链路运行稳定可靠，能够提交上层正确的码字。

为了更好地工程实现，并进一步发展卫星内无线光通信技术。

必须从物理层到链路层，直至网络层和更高层系统化对其展开研究，探讨其构建，分析其运行特征，掌握获得高的整体通信效率和高的相关技术。

同时高层技术又可为低层技术及其进一步发展提出合理的要求和方向。

二、卫星内通信环境卫星通信具有覆盖范围广，信道容量大的优点。

只需要部署卫星通信网络就可以实现全球范围内的实时通信，与陆基通信系统相比成本较低，且受国境、政策和地理环境等其他因素的制约较少，所以卫星通信在海洋、航空、铁路等大空间尺度领域中得到了广泛的应用。

写入 Ｐ ３ ０ 结 构 ，源 地 址 Ｍ２ ０ 层
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读 出Ｐ ３ ０ 结 构 ，源 地 址 Ｍ２ ０ 层
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图 ４ 初 始 化 流程 图
（） ２ 中断 服 务 程 序 中 断 服务 程 序 很 简 单 ， 不 再 叙 述 。 这 （ ） Ｐ ２ ０ 据 子 程 序 ３ 读 Ｍ ３ ０数
２０ ０ ６年 第 ２ 第 ｌ ２卷 Ｏ期
Ｐ ２０ 子 程 序 。 Ｍ ３０
（） 片 机 对 Ｐ ２０ １单 Ｍ ３ ０的 初 始 化 Ｐ ３ ０在 上 电 或 复 位 Ｍ２ ０
ｌ Ｈ ２ １Ｊ １。 Ｉ０—． ｝ ２ ｌ 『 ３ Ｐ ０÷ ３— － Ｍ： ＋。 麦 ｛ Ｏ Ｊ Ｏ
图 ３ Ｐ ２０ Ｍ ３ ０接 口 电 路
单 片机和 Ｐ ２０ Ｍ ３０之 间送 数 据 是 以字 节 为单 位 的 串行 传 输， 因此 单 片 机 向Ｐ ３ ０的Ｓ Ｉ 出一 个 字 节 是个 经 常 重 复 Ｍ２ ０ Ｄ 移
４ 网络 的软 件设 计
软 件 系 统 主 要 完 成 单 片 机 与 Ｐ ３ ０的 通 信 与 控 制 功 Ｍ２ ０ 能 ， 分 四部 分 ： 是 单 片 机 对 Ｐ ３ ０的 初 始 化 ， 是 中 断 共 一 Ｍ２ ０ 二 服 务 程 序 ， 是 读 Ｐ ３ ０数 据 子 程 序 ， 是 写 数 掘 到 三 Ｍ２ ０ 四
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Ｍｉ ｏｏ ｕｅ ｐ ｌ ａｉｎ ｏ． ２Ｎｏ １ ，０ ６ ｃ ｃ ｍｐ ｔｒＡ ｐｉ ｔ ｓＶ １２ ， ．０ ２ ０ ｒ ｃ ｏ 口 电路 如 图 ３所 示 。
开 发 应 用
微 型 电脑 应 用
使 用 的过 程 ， 了 减 少 代 码 的 长 度 针 对 这 个 过 程 编 写 一 个 子 为 程 序 ， 成单 片 机 向 Ｐ ２ ０ 完 Ｍ ３０的 ｓ Ｉ 出 一 个 字 节 。Ｐ ２ ０ Ｄ 移 Ｍ ３０ 的写 命 令 流程 图 如 图 ５所 示 。 （ ） 数 据 到 Ｐ １ ３ ０ 程 序 ４写 ～ ２０ 子

的散 射 称 为 Ｍｉ散 射 。这 种 散 射 主 要 由 大气 中 的微 粒 ， 烟 、 ｅ 如 尘 埃 、 水 滴 及 气 溶 胶 等 引 起 。在 复 杂 天 气 情 况 下 ， 气 中气 小 大 溶 胶 微 粒 对 光 波 的 散 射 远 大 于 大 气 分 子 散 射 。此 时 需 要 用 Ｍｉ 射 理 论 处 理 。 因 此 ， 对 复 杂 环 境 风 沙 天 气 、 雾 、 ｅ散 针 海 雨 天 、 天 等 ， 研 究 过程 中 主 要 考 虑 Ｍｉ散 射 。Ｍｉ 射 的辐 雪 在 ｅ ｅ散 射 强 度 与 波长 的 二 次 方 成 反 比 ， 射 在 光线 向前 的 方 向 比 向 散 后 的方 向更 强 ， 向性 比较 明 显 。 方
点 阵 作 为 光 源 ， 在 样 机 上 实 现 通 信Ⅲ 重 庆 大 学 光 电研 究 试 并 ； 验 室 在 ２０ ０６年 也 完 成 了 基 于 紫 外 光 的 语 音 系 统 设 计 与 实
施 ， 系统 在反 映灵 敏度 及抗 干 扰方 面都 有着 不 错 的表 现啊 与 该 。 收 稿 日期 ：０ １０ 一 ４ ２ １ － ３ ｌ 稿 件 编 号 ：０ １ ３７ ２ ｌ０ ０ ５
３２ 调 制 方 式 ．
调制 就 是 把 信 号 叠 加 到 载 波 上 。 紫 外 光 通 信 系 统 中 的 调
制 器 是 一 种 电光 转换 器 ， 使 输 出光 束 的 某 个 参 数 （ 度 、 它 强 频
率 、 位 、 振 等 ） 电信 号 变 化 ， 成 光 的调 制 过 程 。 制 方 相 偏 随 完 调 式 分 为 内调 制 和 外 调 制 ２ 。把 被 信 息 信 号 调 制 了 的 电信 号 类
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓ ｏ Ｖ ｏ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｔ ｆ Ｕ ｃ ｍｍｕ ｉ ａｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ｃ ａ ｎ ｌ ａ ｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｉ ｃ ｎｃ ｔ ｎ ｈ ｏ ｏ ｎ ｃ ｔ ｈ ｎ ｅ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓ ａ ｅ ．Ｗ ｅ ｏ ｄ ｓｇ ｉｅｅ ｓ Ｕ ｄｇ ｔｌｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ｓ ｓｅ ｅ ｉｎ ａ ｗ ｒｌ ｓ Ｖ ｉｉ ｏ ａ ｎ ｃ ｔ ｙ ｔｍ ｔ ｈ Ｖ Ｅ ｓ ｔ ｅ ｌ ｈ ｏ ｒ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏｏ ｌ ｐ ｉｒ ｔｂ ｓ ｏ Ｉ ｔ ｅ Ｕ Ｌ Ｄｓ ａ ｉ ｔｓ ｕ ｃ ｎ ｈ ｔｍｕ ｔ ｌ ｕ ｅ ａ ｌ ｈ ｇ ｈ ｉ ｅ

基于无线通信的抄表系统的设计摘要:对自动抄表系统的结构、功能进行了改进和扩充,提出了一种利用Wi-Fi无线网实现远程自动抄表的方案。

硬件平台采用MarveII 的88W8686和ARM处理器构成无线监控通讯终端。

软件使用嵌入式μC/OS一Ⅱ操作系统平台,利用LwIP协议的移植实现了TCP／IP 协议,在VC++和数据库上实现了上位机的抄表管理软件．可以通过中心管理系统对电表的读数进行统计管理和收费,并对仪表的运行状态进行监控。

该系统结构灵活实用．有效解决了抄表的安全性和效率问题。

关键词:自动抄表Wi-F i μC／0S一Ⅱ随着城市化不断扩大以及建筑物更新改造,市、县电力公司的老城区用电客户越来越复杂,依靠人工抄收电表巳远远不能满足现有电力运营的需要。

自动抄表AMR(Automatic Meter Reading)系统的发展和推广势在必行。

自动抄表系统是供电系统监管部门用来对工业和生活用电进行监测、管理和控制,以及对用户用电情况进行统计、分析的重要手段。

自动抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统构成,通过网络还可以和供电局的营业收费系统相连实现抄表收费一体化,具有实时抄收、效率高、准确性好等优点。

远程抄表系统是近年来发展较快的一种信息管理系统,并已出现了一些较实用的产品,但这些产品功能简单,准确性差,投资金额高。

大家都知道,建立一个自动抄表系统,就需要配置从电能表、数据集中器到主站的硬件和软件一整套系统,费用较高,如果只是用在完成抄表计费等功能,经济上并不划算,因此阻碍了自动抄表系统在供电部门的推广。

基于无线抄表工作方式在自动抄表系统中的广泛应用．对自动抄表系统的结构和功能进行了研究,提出一种新的自动抄表系统方案,该方案利用Wi—Fi无线网构成智能抄表系统,采用的是短距通信Wi—Fi 协议。

文中阐述了Wi—Fi在项目应用中的必要性,描绘出了使用Wi—Fi进行自动抄表的结构图,并对每个模块的作用进行了分析,然后把μC／OS一Ⅱ和LwIP协议植入构建的硬件平台内,同时开发了相关上位机软件。

2021年第01期1400 引言智能家居作为信息技术发展下的必然产物，越来越受到人们的关注。

智能家居系统借助物联网技术，将家居电气设备与通信设备连接，通过专业App 软件实现家居环境的实施监督和管控，维护家居环境的安全性，降低危险事故的发生率。

1 智能家居概述基于物联网构建的智慧城市、车联网、智能农业，在我国得到较好的发展。

智能家居生活模式是近几年在物联网技术下衍生的新型生活模式。

目前智能家居多以有线形式出现，且造价昂贵、施工复杂，在实际生活中普及率不高。

物联网智能家居系统的推广和应用因此受到限制。

鉴于此，就有必要完善无线网络智能家居系统设计，应用传感器设备实现数据信息的无线传输，控制建设成本，加快数据的传输，以满足人们的生活需求[1]。

2 智能家居系统设计2.1 方案内容智能家居系统设计要做好以下两点：一是要求将家居内所有电气设备均连接到同一个网络中，开展集中、统一的监督和管控工作，如照明设备、家用电器等，并借助传感器设备了解各种电气设备运行情况，能及时发现问题并报警。

二是在智能家居系统设计中，终端设备具有较好的调节功能，可根据温湿度变化、设备功能要求等，对其实行远程调节，增强家庭环境的舒适性，彰显各项电器设备的智能性。

不过结合家基于无线网络的智能家居系统设计与实现袁子扬河海大学计算机与信息学院，江苏 南京211100摘要：如今，智能家居逐渐出现在人们生活中，为生活带来了更多的便利。

将无线网与智能家居联系起来，可利用无线网络随时查看智能家居情况，实现智能家居的实时监督和控制，减少危险的发生。

文章就重点讨论无线网络智能家居系统设计工作，详细阐述各模块功能及软件技术，以提高智能家居的应用率，提高人们的生活品质。

关键词：无线网络；智能家居；家居系统设计中图分类号：TU855居生活实际情况来看，智能化终端端口各具特色，存在明显差异，要想做到统一化管理仍存在较大难度。

所以需要借助无线通信网络，完善智能家居系统性能，加快信息数据的传递，以达到统一化管理目标。

基于LED可见光通信系统设计与实现为演示可见光通信原理，设计了一款简易的基于LED的可见光通信系统，系统能够将输入的音频信号调制为可见光进行无线传输；接收端将光信号转换为携带信息的电信号，电信号再经滤波、解调、放大，最终还原出输入的音频信号。

标签：LED；无线通信；调制解调Abstract：In order to demonstrate the principle of visible light communication，a simple LED visible optical communication system is designed，which can modulate the input audio signal into visible light for wireless transmission. The receiving end converts the optical signal into an electrical signal carrying information，and the electrical signal is filtered，demodulated and amplified，and finally the input audio signal is restored.Keywords：LED；wireless communication；modulation and demodulation1 研究背景及意义目前比较成熟的可见光通信技术是光保真技术[1]，英文名LightFidelity（简称LIFI），是一种利用可见光进行数据传输的技术。

这项技术利用LED灯泡快速闪烁来传输数据，由于闪烁速度足够快，所以人的肉眼几乎感知不到灯泡的亮灭[2]。

相对于当前使用的WIFI通信技术[3]，LIFI通信技术具有以下几个方面的优点：频谱宽度方面，无线电波频谱很紧密，而可见光的频谱宽度约为400THZ，比无线电波多1000多倍；效率方面，无线电波基站的效率只有5%，大多数能量只是消耗在基站的冷却上，而LiFi的数据可以并行传输，提供照明的同时进行高速的数据传输，安全性方面，无线电波很容易被截取，而可见光不能穿墙，甚至不能穿过窗帘，所以LIFI提供了网络的隐私安全，方便等优点[4]。

无线光通信引言无线光通信是一种新兴的通信技术，它利用光波作为信息传输的媒介，将信息以无线的方式传输。

与传统的无线通信技术相比，无线光通信具有更高的传输速度、更大的带宽和更低的延迟。

本文将介绍无线光通信的原理、应用以及发展前景。

无线光通信原理无线光通信利用可见光或红外光作为信息传输的载体。

它利用光的波动性和传播性，将数字信号转换成光信号，进行传输。

在传输过程中，光信号经过调制、放大、发射、传播和接收等步骤，最终被接收端解码还原成数字信号。

无线光通信的核心是光的调制技术。

光的调制包括强度调制、频率调制和相位调制等方法。

在调制过程中，光信号的特征会发生变化，通过解调可以还原出原始的数字信号。

在信号的调制和解调过程中，需要利用光电器件进行光电转换。

无线光通信的应用无线光通信在许多领域都有广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景：室内无线通信室内无线光通信可以用于无线局域网（WLAN）的覆盖。

通过在室内安装光通信基站和接收器，可以实现高速的宽带网络覆盖。

与传统的WLAN技术相比，室内无线光通信具有更高的传输速度和更低的功耗，适合于高密度用户场景。

车联网无线光通信可以用于车联网中的车辆间通信。

通过在汽车上安装光通信设备，可以实现高速的数据传输和车辆间的实时通信。

无线光通信可提供更高的带宽和更低的延迟，适用于高速移动的场景。

空间通信无线光通信在空间通信领域也有广泛的应用。

通过利用红外光进行通信，可以实现卫星间的高速数据传输。

无线光通信具有更高的传输速度和更大的带宽，可以满足卫星通信对高速数据传输的需求。

无线光通信的发展前景无线光通信作为一种新兴的通信技术，具有很大的发展潜力。

随着信息社会的快速发展，无线通信系统对于传输速度和带宽的需求越来越高，传统的无线通信技术已经无法满足这些需求。

而无线光通信具有更高的传输速度和更大的带宽，可以有效地解决传统无线通信技术的瓶颈问题。

在未来，无线光通信有望应用于更多领域，如智能家居、智能交通和工业自动化等。

void main (void)
{ //P1=0x00;
P37=1;
SCON = 0x50;/* SCON:模式1, 8-bit UART,使能接收*/
TMOD |= 0x20; /* TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload */
TH1 = 0xFD; /* TH1: reload value for 9600 baud @ 11.0592MHz */
图3为发送载波波形
同组同学接收的图像:
图4为接收载波波形
说明射频发射模块工作正常,接收模块正常,与本组同学通信正常。
九、试验中遇到的问题及解决方法
1、电源电路部分输出电压不是5V？
电容接反了，而且小电容不仔细看都一样，但有一个是不同的。
2、串行接口部分连接与电路图不相符？
发现信号地应该与5针脚相连接，可是电路板上却与1针脚相连接，用一根导线将1针脚与5针脚相连，即可正常传输数据。
串口调试图像：
5、实现自发自收
将自发自收程序烧到单片机中，用串口线将电路与计算机相连接，在发送框中输入发送的内容，点击接收，接收框中出现刚才发送的内容。
将程序拷入CPU中，P3.7口线输出10KHZ的方波，说明RS232芯片正常通信，CPU工作正常。
调试图像：
CPU工作正常（P3.7口线输出10KHZ的方波）图像。
通过通信系统方案设计及具体的电路调试和软件编程实践，进一步加深对通信系统的了解，理解所学的专业知识，提高动手能力，提高解决实际问题的综合能力。
三、设计要求
通过亲自设计，动手焊接并调试电路实现315M的数字无线通信系统无线收发数据功能
四、给定条件
电路板（发送）、电阻、电容、发光二级管、晶振、7805、2262、2051单片机、RS232、导线等

基于无线网络的环境监测系统设计与实现随着科技的不断发展，环境监测成为了保护自然资源和人类健康的重要手段之一。

而基于无线网络的环境监测系统可以提供实时、准确的数据，帮助我们更好地了解和管理环境。

本文将探讨基于无线网络的环境监测系统的设计与实现，并介绍实现该系统所需的关键技术。

一、系统设计1. 系统架构基于无线网络的环境监测系统可以分为三个主要部分：传感器节点、无线网络和数据处理中心。

传感器节点负责收集环境数据，无线网络用于传输数据，而数据处理中心则负责对数据进行分析和处理。

2. 传感器节点设计传感器节点是系统的基本组成部分，它负责收集环境数据并将其发送给无线网络。

传感器节点应具备以下特点：（1）高精度：传感器节点应具备高度精准的测量能力，确保数据的准确性和可靠性。

（2）低功耗：为了实现长时间的运行，传感器节点应具备低功耗的设计，例如采用低功耗传感器和定时激活模式。

（3）多功能：传感器节点应能够同时监测多种环境参数，例如温度、湿度、光照等，以满足多样化的监测需求。

3. 无线网络设计无线网络用于传输传感器节点收集的环境数据至数据处理中心。

无线网络设计应具备以下特点：（1）稳定性：无线网络需要具备稳定的连接性，能够确保数据的及时传输和接收。

（2）扩展性：无线网络应具备较大的扩展性，能够支持多个传感器节点的同时连接。

（3）安全性：由于环境数据可能涉及用户隐私等敏感信息，无线网络应具备一定的安全性保护机制，例如数据加密和身份验证等。

4. 数据处理中心设计数据处理中心负责接收、分析和处理传感器节点发送的数据。

数据处理中心应具备以下特点：（1）实时性：数据处理中心应能够实时接收和处理数据，以及时发现异常情况并采取相应的措施。

（2）可视化：为了方便用户理解和利用环境数据，数据处理中心应该将数据以图表、曲线等形式进行展示，提供直观的分析结果。

（3）大数据处理能力：随着传感器节点数量和数据量的不断增加，数据处理中心需要具备一定的大数据处理能力，以应对日益增长的数据需求。

激光无线通信光发射与接收电路的设计激光无线通信是一种高速、高带宽、高安全性的通信方式，其光发射与接收电路的设计对于通信系统的性能至关重要。

以下是激光无线通信光发射与接收电路的设计内容：一、光发射电路设计1. 激光二极管驱动电路设计激光二极管是激光无线通信系统中最常用的光源，其驱动电路需要满足高速、高稳定性、低噪声等要求。

驱动电路通常采用直流偏置电路和交流调制电路相结合的方式，其中直流偏置电路用于维持激光二极管的工作状态，交流调制电路用于调制激光二极管的输出功率。

2. 光纤耦合电路设计激光二极管的输出光束需要通过光纤进行传输，因此需要设计光纤耦合电路。

光纤耦合电路包括光纤接口、光纤调制器、光纤放大器等部分，其目的是将激光二极管的输出光束耦合到光纤中，并通过光纤进行传输。

3. 光学系统设计光学系统是激光无线通信系统中的重要组成部分，其设计需要考虑光束的聚焦、衍射、散射等问题。

光学系统包括透镜、反射镜、光学滤波器等部分，其目的是将激光二极管的输出光束聚焦到接收器上。

二、光接收电路设计1. 光电探测器设计光电探测器是激光无线通信系统中的重要组成部分，其设计需要考虑灵敏度、响应速度、噪声等问题。

光电探测器通常采用光电二极管、PIN光电二极管、APD 光电二极管等类型，其目的是将接收到的激光信号转换为电信号。

2. 前置放大器设计由于光电探测器输出的电信号较小，需要通过前置放大器进行放大。

前置放大器需要满足高增益、低噪声、高线性等要求，通常采用低噪声放大器、宽带放大器等类型。

3. 信号处理电路设计信号处理电路包括滤波器、放大器、比较器等部分，其目的是对接收到的信号进行处理，以提高系统的性能。

信号处理电路需要根据系统的具体要求进行设计，例如需要进行频率选择、幅度调整、时序恢复等操作。

以上是激光无线通信光发射与接收电路的设计内容，其设计需要充分考虑系统的性能要求和实际应用环境，以提高系统的可靠性和稳定性。

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Ｖ Ｗｏｋ ｘ ｒｓ具 有嵌 入式 实 时操 作 系 统 （Ｔ Ｓ） 备 的 多 任 务 、 ＲＯ 具