基于单片机的无线通信系统的设计

二零一四—二零一五学年＿二＿学期

山东科技大学电工电子实验教学中心

创新性实验研究报告

实验项目名称＿基于单片机的无线通信系统的设计

组长姓名联系电话成员姓名成员姓名成员姓名成员姓名专业卢兴

李洪川

陈卓

靳伟娜

张硕

通信工程

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班级2011-1

指导教师及职称王凤瑛（教授）2014 年 4 月26 日

山东科技大学电工电子实验教学中心

一、实验摘要

创新性实验研究报告

二、实验目的

三、实验场地及仪器、设备和材料：

四、实验内容

通过对 51 单片机汇编指令、STC89C52RC 单片机片上各功能模块的学习 和应用训练，进一步熟悉 51 单片机汇编程序设计。掌握无线发射与接收模 块的相关知识，了解无线通信的基本原理，学习创新性实验报告的撰写方 法。

1、基于 STC89C52RC 单片机，利用无线发射模块与无线接收模块实现两 台计算机间的无线通信。

2.两台计算机之间要求一台计算机发送数据，另一台计算机实现无差错接收 。

3.利用 led 灯来显示传输的数据。

实验场地：院实验室 218。

实验仪器、设备和材料：pc 机两台，无线接收与无线发射模块各一个，最 小系统板与开发板各一个，导线若干，电烙铁，锡丝，锡枪等。

1、实验原理：

（1）根据实验要求与指标，本系统选用一个 MCS-51 系列单片机为主控 机，通过连接发射模块实现与另一个连接有接收模块的 MCS-51 单片机的 数据传输，实现无差错的无线数据通信。我们选择按顺序循环发送二进制 数据 0 到 255。

（2）通过 led 灯显示传输的数据并判断数据的正确与否。 系统模块图：

5.P0口带10K上拉电阻(STC单片机P0口必须接上拉电阻才能正常工作！)

6.带电源开关，方便做实验

7.外接直流电源插座(规格为5.5*2.1mm)

8.带1路电源指示灯

9.带电容滤波电路

10.引出3路外扩电源，方便外接模块取电

MCS-52单片机引脚图

（二）无线发射与接收模块的电路设计

发射模块：

1、技术参数

工作电压：3-12V

工作频率：315、433.92MHz（其它频率可定制）

待机电流：0mA

工作电流：20-28mA

传输距离：>500m（开阔地接收板灵敏度在-103dBm以上距离）

输出功率：16dBm(40mW)

传输速率：<10Kbps

调制方式：OOK（调幅）

工作温度：-10℃~+70℃

尺寸：19×19×8mm

2、产品特点：

声表稳频、性能稳定；工作电压范围宽；

3、脚位（从左到右）及使用说明：

脚位名称功能说明

1ATAD数据输入脚

2VCC电源正极

3、4DATA数据输出

5GND电源负极

接收模块一共有四个外部接口，上面有英文表示。“VCC”表示接电源正极，“DATA”表示输出，“GND”表示接电源负极。

使用前要接上50欧姆1/4 波长的天线，并且天线应该是直的，以达到最佳的接收效果，波长=光速/频率。

注意：

VCC电压要与模块工作电压一致，且要做好电源滤波；

天线对模块的接收效果影响很大，最好接1/4波长的天线，一般采用50欧姆单芯导线，天线的长度315M的约为23cm，433M的约为17cm；天线位置对模块接收效果亦有影响，安装时，天线尽可能伸直，远离屏蔽体，高压，及干扰源的地方；使用时接收频率、解码方式及振荡电阻应与发射匹配。

实验步骤：

1.发送程序框图：

2.接收程序框图：

化

发送中断 T0 程序框图：

接收串口中断：

r1=0？ ？ 开始

数据初始 发送 a

结束 开始

数据初始化

接收 a

结束

装初值

A 加一

返回 N

A 送 P0 口

RI 置 0

返回

五、实验结果与分析

1、实验现象、数据记录

试验中，先打开发送端使发送端开始发送数据（数据是八位二进制），然后打开接收端接收发送的数据，然后控制八位指示灯的亮灭用来判断接

收数据是否正确。指示灯开始都是熄灭的，过一段时间第一个点亮，再过一段时间第二个点亮。亮灭的指示灯正好是按二进制的0 到255的顺序循

环点亮。此现象与发送程序发送的数据一致。现象截取了接收55h和aah

的实物图（见附件）。

2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：

该实验达到了实验的基本要求，但是需要改进和提高的还有很多。我们的实验通过简单的编程实现了两台计算机间的无线通信，但是我们的数据传输过于简单，需要改进的地方还有很多，也可以加入很多扩展的功能，

如蓝牙模块等。对此，我们课下会继续需努力，争取做出更有技术含量的无线通信模块。

3、关键点：

实验过程中由于对单片机无线通信的了解的不彻底，想法太简单遇到了很多的阻碍。由于一开始并没有接触过发射模块和接收模块，对他们的了解很少，导致一开始做得时候不知道从哪里下手，通过理解发射和接收模块的工作原理，我们一起讨论研究以后，使得我们的实验得以继续做下去。该程序的逻辑性很强，每个细节都要考虑到，比如发送数据的时候不能一个数据只发送一次，这样发生的误码率太高，接收太困难，我们采用无限次发送寄存器a中的数据，用定时中断改变a中的数据值的方式解决误码