基于单片机的无线射频收发系统_课程设计报告(编辑修改稿)

基于单片机的无线射频收发系统_课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

1 按键 4 按键 3 按键 2 CRC 校验发送数据 清零 选择要发送的数据 将要显示的数据 移位 第四章 测试结果及分析 硬件电路测试 本设计中将控制模块和无线射频模式分开设计，控制模块通过一只单排 7 脚的接口控制射频模块，测试的步骤如下： (1) 将控制模块和无线射频模块焊好，检查确认无虚焊、粘焊； (2) 先对控制模块上电进行测试，主要是测试控制模块的串口 能否收发数据，测试方法是将控制模块的串口与 PC 机的串口通过 RS232 标准相连接，并将串口的程序写到STC89C52 上，然后用串口测试软件测试，如果串口能收发数据，便可开始对无线射频模块进行测试； (3) 将无线收发模块与控制模块连接起来，上电进行测试，按照程序，上电时处于接收状态，看是否与程序吻合； (4) 确认射频模块上电处于接收状态后，可测试 nRF2401 的第 4 管脚是否为 左右，如果是，则说明 VCO 电感设计合理，否则要重新设计 PCB 板，此外， nRF401在没有数据接收时 ,仍会自动从 DOUT 发送随机 数据，使用万用表进行测试时，该引脚电压应为 左右。 系统测试 测试方法 (1) 首先让电路正常工作，把接收器放在一定的位置，将发射器从远处逐渐靠近接收器，可测到传送的最远距离。 (2) 在距离接收器一定的距离时，间隔一段时间就发送数据信息，可测出接收器的接收灵敏度。 (3) 比较 发射器和接收器的数据显示是否相同，以测试 传输数据的正确性。 功能测试及分析 由于无线通信环境的不确定性，各种环境下的传输效果是不尽相同的，路径损耗、建筑物影响、人体影响、外界干扰、多径现象和周围 环境的吸收等都会对传输的距离产生一定的影响，只能在一个给定的条件下进行测试和评估。 因此，分别选择了不同的试验场地来进行实验。 (1) 当建筑物很多的时候，数传模块两端均离地面 （ ）高时，能够达到的最佳通信距离为 5～ 10m； 接收灵敏度为 2～ 3 秒；当发送端发送 MESSAGE 时，接收端能准确显示 MESSAGE 这段英文字符。 (2) 在空旷场地，数传模块两端均离地面 ，最远的通信距离能够达到 50m；接收灵敏度为 3～ 5 秒；当发送端发送 字母 A 时，接收端能准确显示。 但测试中的通信距离与数据手册上 的说明相差较大，原因可能源于调谐天线。 在实验中发现，当有人员走动或其它信号出现的时候，通信的距离会变得不稳定，这是由于天线是一个辐射器件，任何环境的改变都会影响天线的性能。 测试中还发现，在现场即使没有任何发送器，在 nRF401的 DOUT引脚上也会观察到微小的连续数字“噪声”。 后来通过研究发现，当接收器打开时，环境中的任何信号（数据或噪声）都会被天线捕捉到并被解调。 这就是所看到的系统中没有工作的发送器却存在“噪声”的原因。 通过对系统数据传输能力的测试，该系统发送和接收数据正确、可靠，各元件工作正常。 在硬件 连接正确的基础上，利用 nRF2401 进行串行数据接收及发送，收到了较好效果。 结论 此次设计将应用于无线通信领域，并且针对当前市场上 无线产品的不足进行了改进。 本文根据 nRF2401 的特点，提出了一种将其应用无线数据收发系统的实现方案。 此方案 采用了较完善的软硬件设计和抗干扰措施，保证了系统工作的安全性和可靠性， 是一种较好的设计思路， 具有通用性， 便于投入实际应用。 并且 只要稍作改动就可以应用到 小区传呼、工业数据采集、 自动读表、警报和安全系统、无线键盘、无线操纵杆、家庭自动化 、遥测和玩具等 其他一些短距离无线通信领域， 实现无线数据的双向传输，具有较好的市场应用价值。 参考文献 [1] 黄智伟 .无线数字收发电路设计，第 2 版，电子工业出版社， 20xx 年， 253269. [2] WU Xunwei， HANG Guoqiang. Low power DC circuits employing AC power supply， SCIENCE IN CHINA (INFORMATION SCIENCES)， 20xx， ， 232. [3] 苗长云，沈保锁，窦晋江等 .现代通信原理，第 1 版，电子工业出版社， 20xx 年，174177. [4] Behrouz Forouzan. Introduction to Data Communications and Networking， First Edition， mechanic industry book concern， 1999， 121125. [5] Kaveh Pahlavan .Nordic nRF401 Product Specification， Nordic corporation， 20xx，36. [6] Nigel ，电子产品世界， 20xx 年， 10 月， 3132. [7] Richard . Understanding Digital Signal Processing， Bradford University,20xx，3637. [8] Tugal. D. A, Tugal. 0. Data Transmissionanalysis Design Applications， Florence， Italy， 20xx， 32. [9] 赵景波，刘金辉，荣盘祥等 .Protel DXP 基础与实例培训教程，第 1 版，中国电力出版社， 20xx 年， 119144. [10] 臧铁钢，唐才峰，陈学锋等 . Protel DXP 电路设计与应用，第 1 版，中国铁道出版社， 20xx 年， 172179. [11] 刘立枫，赵民建 .信号接收机，中国无线电电子学文摘， 20xx 年， 31 期， 4547. [12] 周仕凤 .用 MCS51 做 LCD 接口实验，电子世界， 20xx 年，第 8 期， 37. [13] 李广第，朱月秀，王秀山等 .单片机基础，第 2 版，北京 航空航天大学出版社，20xx 年， 4070. [14] 杨振江，杜铁军，李群等 . 流行单片机实用子程序及应用实例，第 1 版，西安电子科技大学出版社， 20xx 年， 102115. [15] 张俊谟 . MCS51 和 80C51 系列单片机 ，电子世界， 20xx 年，第 8 期， 30. [16] 蔡莹 .液晶技术与电子纸，电子产品世界， 20xx 年， 11 上半月， 3840. [17] 康华光，邹寿彬 .电子技术基础，第 1 版，高等教育出版社， 20xx 年， 191197. [18] 黄智伟，王彦， 陈文光等 .全国大学生电子设计竞赛训练教 程，第 1 版，电子工业出版社， 20xx 年 ， 7380. 致 谢 为期三周的课程设计 已经接近尾声，这次 课程 设计不仅使我将所学的知识都融合在一起，还给了我一次锻炼动手能力的机会，并且在指导教师的帮助下，使我的专业水平有了很大的提高。 在 课程设计 即将结束之际，我要感谢我的指导教师 张小林 老师以及 陈光 老师。 他们不辞辛苦，经常利用自己的休息时间帮助我。 当我有不明白的问题时，老师们会耐心地给我讲解，并在学习和科研方面给了我大量的指导，为我提供了良好的科研环境，不仅让我学到了知识，掌握了科研的方法，也获得了实践锻炼的机会。 老师们言传身教、循循善诱，使我学到了作为一名大学生应该具备的那种踏实勤恳、一丝不苟、求真务实的优良品质和严谨的教学态度。 在本论文的撰写过程中，老师从选题直至成稿一直给予我重要的指导和帮助，为我解开了无数的困惑，提供了很多关键性的建议。 在课题的设计中，我对各种编程方法都有了更进一步的了解，拓宽了知识面 ,开阔了眼界，提高了对知识的综合应用能力，增强了学习知识的兴趣。 在内容的研究中，他们在技术上给予了我极大的帮助，并且在论文的最后评阅过程中，也给我提出了非常有价值的意见，使我受益匪浅。 在此祝愿老师们身体健康，全家 幸福。 最后，我要再一次感谢所有在此期间帮助过我的人，我衷心的祝福你们。 附录 1 无线发射系统电路图 附录 2 发送程序 include include typedef unsigned char uchar。 typedef unsigned char uint。 //****************************************NRF24L01 端口定义*************************************** sbit MISO =P1^3。 sbit MOSI =P1^4。 sbit SCK =P1^2。 sbit CE =P1^1。 sbit CSN =P3^2。 sbit IRQ =P3^3。 //************************************ 按键*************************************************** sbit KEY1=P3^4。 sbit KEY2=P3^5。 sbit KEY3=P3^6。 sbit KEY4=P3^7。 sbit dula=P2^6。 sbit wela=P2^7。 ////************************************ 数 码 管 位 选********************************************* //sbit led3=P0^0。 //sbit led2=P0^1。 //sbit led1=P0^2。 //sbit led0=P0^3。 //************************************ 蜂明器*************************************************** sbit BELL=P2^3。 //*********************************** 数 码 管 09 编码******************************************* uchar seg[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 //0~~9 段码 //*********************************************NRF24L01************************************* define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width define TX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload define RX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}。 //本地地址 uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}。 //接收地址 //***************************************NRF24L01 寄 存器指令******************************************************* define READ_REG。