畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于無(wú)線傳輸模塊的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第1章方案論證方案論證1.1課題來(lái)源課題來(lái)源隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)已成為當(dāng)今通信業(yè)乃至整個(gè)信息業(yè)的熱點(diǎn)，不但可以應(yīng)用在數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)，還可以應(yīng)用于無(wú)線遙控、報(bào)警、無(wú)線局域網(wǎng)、軍事通信等范圍，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。目前，無(wú)線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣：遙控遙測(cè)、無(wú)線抄表、門禁系統(tǒng)、身份識(shí)別、非接觸RF智能卡、無(wú)線標(biāo)簽、安全防火系統(tǒng)、生物信號(hào)采集、機(jī)器人控制等。凡是布線繁雜或不允許布線

2、的場(chǎng)合都希望能通過(guò)無(wú)線方案來(lái)解決。為此需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的接口系統(tǒng)，控制這些射頻芯片工作完成可靠穩(wěn)定的無(wú)線數(shù)據(jù)通信。基于達(dá)成以上要求本人設(shè)計(jì)了一款基于無(wú)線傳輸模塊的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。1.2方案論證方案論證此次方案設(shè)計(jì)使用的元器件主要有兩種分別是單片機(jī)和無(wú)線傳輸模塊，使用單片機(jī)控制無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，單片機(jī)準(zhǔn)備用比較熟悉的AT89S51單片機(jī)，無(wú)線傳輸模塊準(zhǔn)備用性價(jià)比比較高的nRF24L01。1.2.1基于無(wú)線傳輸模塊的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的基

3、本工作原理基于無(wú)線傳輸模塊的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的基本工作原理本系統(tǒng)通過(guò)利用無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行的無(wú)線通信傳輸，圖1通過(guò)用單片機(jī)控制無(wú)線傳輸模塊1進(jìn)行發(fā)送無(wú)線信號(hào)，然后用單片機(jī)控制無(wú)線傳輸模塊2接收無(wú)線傳輸模塊1所發(fā)出的無(wú)線信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)1對(duì)1的無(wú)線信號(hào)傳輸。圖2所示的是通過(guò)單片機(jī)控制3個(gè)無(wú)線傳輸模塊進(jìn)行相互的無(wú)線傳輸。單片機(jī)無(wú)線傳輸模塊1無(wú)線傳輸模塊2單片機(jī)圖1.11對(duì)1無(wú)線傳輸原理框圖沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3方案二：采用方案二：采用n

4、RF9E5本方案采用的無(wú)線傳輸模塊是nRF9E5，nRF9E5是一種微型32引腳QFN(5x5mm)封裝的芯片。工作電壓直流1.9～3.6V工作頻率433MHz，868～915MHz。nRF9E5主要由兼容8051的微控制器；nRF9E5無(wú)線通訊模塊；AD轉(zhuǎn)換模塊和一些與邏輯端口連接的其他功能模塊:包括SPI可編程串行接口、PWM脈沖寬度調(diào)制、低功率RC振蕩器、看門狗定時(shí)器和RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘喚醒模塊等組成。綜上所述，方案1選擇的無(wú)線傳輸模

5、塊nRF24L01它的工作速率可以達(dá)到1Mbps，而nRF9E5的工作速率只有100kbps，nRF24L01的功耗可以達(dá)到—6dBm比nRF9E5的功耗低，并且nRF24L01具有CRC糾檢錯(cuò)硬件電路和協(xié)議，使得模塊運(yùn)行穩(wěn)定可靠，而nRF24L01的價(jià)格卻只有nRF9E5價(jià)格的一半。1.2.3單片機(jī)的選擇單片機(jī)的選擇隨著電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，單片機(jī)也已有許多型號(hào)，常見的有Intel公司的MCS51、151、251系列；ZILOG的Z8

6、系列；Philips公司的80C51和51XA系列；Motola的68HC0508系列；Microchip公司的PIC18CXX系列單片機(jī)；Atmel公司的89系列；Sunplus公司的SPCE061A系列單片機(jī)；Winbond公司的78E51系列等。方案一方案一:采用Microchip公司的PIC18F4620本方案采用的是采用PIC18F4620單片機(jī)，PIC18F4620采用哈佛結(jié)構(gòu)，以及RISC指令系統(tǒng)單片機(jī)，其具有1KRAM，

7、64KFLASH，豐富的IO口資源，內(nèi)置AD，內(nèi)置EEPROM，看門狗電路，倍頻電路等豐富的外圍模塊，一個(gè)指令周期是四個(gè)機(jī)器周期，運(yùn)算速度快，完全能夠滿足我們的系統(tǒng)要求。但由于其不是主流單片機(jī)，價(jià)格比較高，購(gòu)買不方便，使用不廣泛，放棄此方案。方案二：方案二：采用ATMEL公司的AT89S51ATMEL公司的AT89S51，它以經(jīng)典的8031為內(nèi)核，有一個(gè)8位的微處理器，不僅可以處理字節(jié)數(shù)據(jù)，還支持位操作，片內(nèi)擁有8KB的FlashROM