基于单片机的无线射频收发系统(完整资料).doc
基于 51 单片机的无线数据收发系统设计
基于 51 单片机的无线数据收发系统设计摘要:系统使用 51 单片机通过NRF24L01 模块远程传输数据,接收端通过NRF24L01 模块接收无线数据。
处理后由液晶进行数据显示,可根据需要设置声音提示。
系统接收与发送端模块均单片机、无线发送模块/ 接收、显示、声音提示模块。
关键词:51 单片机;NRF24L01;液晶显示;无线通讯1硬件设计1.1系统组成该系统将数据经过控制器由无线发送模块进行远距离发送,再通过接收端进行无线数据接收。
接收的数据经控制器处理后由液晶显示器显示,并根据需要可以实现一定的声音提示。
1.2无线收发模块本设计使用无线通讯技术实现数据的传送,能够实现此功能的硬件电路模块总类较多。
为符合设计需求,采用以NRF24L01 为核心的无线通讯模块。
该方案可以使系统具有低成本,低功耗,体积小等特点。
NRF24L01 无线模块出至 NORDIC 公司。
其工作频段在 2.4G— 5GHz,该模块正常工作电压为 1.9V—3.6V,内部具有 FSK 调制功能,集成了 NORDIC 公司自创的增强短脉冲协议。
该模块最多可实现 1 对 6 的数据发送与接收。
其每秒最高可传输两兆比特,能够实现地址检验及循环冗余检验。
若使用 SPI 接口,其每秒最高可传输八兆比特,多达 128 个可选工作频道,将该芯片的最小系统集成后,构成NRF24L01 无线通信模块。
1、引脚功能此模块有 6 个数据传输和控制引脚,采用 SPI 传输方式,实现全双工串口通讯,其中 CE脚为芯片模式控制线,工作情况下,CE 端协配合寄存器来决定模块的工作状态。
当4 脚电平为低时,模块开始工作。
数据写入的控制时钟由第 5 脚输入,数据写入与输出分别为 6、7 脚,中断信号放在了第 8 脚。
2、电器特性NRF24L01 采用全球广泛使用的 2.4Ghz 频率,传输速率可达 2Mbps,一次数据传输宽度可达 32 字节,其传输距离空旷地带可达2000M 此模块增强版空旷地带传输距离可达 5000M—6000M, 因内部具有 6 个数据通道,可实现 1 对 6 数据发送,还可实现 6 对 1 数据接收,其工作电压为 1.9V-3.6V,当没有数据传输时可进入低功耗模式运行,微控制器对其控制时可对数据控制引脚输入 5V 电平信号,可实现 GFSK 调制。
基于stm32的无线收发系统
基于stm32的无线收发系统1. 引言1.1 研究背景研究背景:目前,随着物联网技术的快速发展和智能化需求的不断增加,无线收发系统在各个领域中的应用日益广泛。
在无线传输技术方面,基于stm32的无线收发系统以其高性能、低功耗和灵活性等优势受到了广泛关注。
传统的有线通信系统受限于布线和传输距离等问题,无法满足现代社会对高效通信的需求。
而无线收发系统则可以实现远距离、灵活布局和便捷通信,为各种智能设备和系统提供了更多可能性。
基于stm32的无线收发系统结合了微控制器和无线通信模块的功能,可以实现双向通信和数据传输。
通过合理选择芯片型号和通信模块,设计出性能稳定、功耗低、成本合理的无线收发系统,可以广泛应用于智能家居、工业控制、智能农业等领域。
研究基于stm32的无线收发系统的设计与实现具有重要的意义和实用价值。
本文旨在探讨基于stm32的无线收发系统的设计及应用前景,为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
1.2 研究目的研究目的是通过基于STM32的无线收发系统设计与实现,实现更加稳定、可靠的无线通信。
当前的无线通信系统在一些特定环境下存在信号干扰、通信距离有限等问题,为了解决这些问题,本研究旨在利用STM32芯片的强大处理能力和丰富的外设资源,设计并实现一套高性能的无线数据传输系统。
通过对无线通信模块的选择与参数设置,优化系统性能,提高系统的连通性和稳定性。
通过此研究,希望能够为无线通信领域的发展提供一定的技术支持和参考,推动无线通信技术的进步与应用。
通过研究目的的实现,将为各个领域提供更加便捷和高效的无线通信方案,促进科技的发展和社会的进步。
1.3 研究意义研究基于stm32的无线收发系统,可以深入探讨stm32芯片在无线通信领域的应用潜力,提高stm32芯片的使用效率和性能。
通过研究无线通信模块的选型与参数设置,可以优化系统的通信效果和稳定性。
系统硬件设计与连接、系统软件设计与通信协议的研究,可以为实现高效、稳定的无线通信系统提供技术支撑。
科信学院基于单片机F05J04无线收发模块传输课程设计
科信学院CDIO二级项目设计说明书(2013/2014学年第一学期)题目:无线数据传输系统设计专业班级:通信工程1022学生姓名:指导教师:贾少瑞设计周数 : 1 周设计成绩:2014年1月9日目录1 引言 (1)2 总体设计方案 (1)3 设计组成及原理分析 (2)3.1 315M发射模块电路图 (2)13.2 315MHZ超再生接收模块 (3)3.3 单片机主控电路 (6)4 程序及原理图 (8)4.1 程序 (8)4.1.1发射程序 (8)4.1.2 接收程序 (11)4.2 原理图 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
5 设计内容及结论 (14)6 设计中遇到的问题 (14)7 结束语 (14)8 参考文献 (14)1 引言现代通信技术的迅速发展使得许多应用领域都采用无线的通信方式进行数据传输。
F05/J04收发模块,由于具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,广泛应用于各类的无线遥控器、无线报警器以及玩具等其他小型电器装置。
但是,这种电路极少用在多个字节数据的通信方面,具有一定的局限性。
本文主要介绍利用315 MHz高频发射模块和接收模块来制作无线通信。
2 总体设计方案首先,用PT2262芯片组成无线发射装置,用四个按键连接编码芯片,作为发射数据。
数据发射头采用315MHZ无线发射头。
PT2272模块的315MHZ无线接收其数据。
其次,用PT2272芯片组成无线接收装置,四位数据输出连接单片机P2口作为单片机输入。
单片机与液晶显示器相连。
8位键盘模块与PT2272数据输出脚相连,当PT2272数据输出到液晶显示器显示后,想让PT2272的数据输出端停止发送数据,按下键盘及可使其停止显示。
8位指示灯模块与单片机相连,当有键按下时对应的指示灯亮。
基于单片机和射频芯片实现的短距离无线数据传输系统
收稿日期:2008-08-05作者简介:黄丽军(1971-),女,福建莆田人,福建广播电视大学理工系讲师。
一、引言随着无线通信技术的发展,无线数据的采集与传输的应用领域在不断的扩大。
在工业测控方面,有些测量点比较分散使得有线线路的铺设及维护均需较高的代价;或者对于运动构件上的传感器信号的采集,使得有线传输数据不可靠、甚至不可能,因此采用无线数据传送技术进行数据通信是现代测控数传系统的发展趋势。
应用无线收发模块的短距离无线通信以其特有的抗干扰能力强、可靠性高、安全性好、受地理条件限制少、安装施工简便灵活等特点,在许多领域都有着广阔的应用前景。
本文旨在设计一个基于51单片机和RF 的短距离无线数传系统。
为了达到系统要求,本文主控芯片选择Atmel 公司的AT89LV51,实现对无线射频模块数据传输的控制。
由于无线收发芯片的厂商和种类比较多,考虑到功耗、灵敏度、抗干扰能力、传输速度等参数,经过对各个厂家的无线收发芯片进行评估,最终选用Nordic 公司的nRF401射频收发芯片,通过在国际通用的ISM 频段实现数据的短距离无线传输。
二、无线数传系统硬件组成本系统的工作原理是:首先通过传感器将现场各采集点信号转换为电信号,经过模/数转换器ADC 的采样、量化、编码后转换成数字信号,送到51单片机内进行初步处理,再通过nRF401无线数据传输芯片以无线方式将有效数据发送给主控制计算机的接收端,通过nRF401芯片接收到有效数据传递到51单片机,再控制单片机的串行口将数据送入上位计算机,上位机采用以VB 语言编写的控制程序完成数据显示以及对有效数据的进一步处理的任务。
为了满足安全可靠,有足够抗干扰能力,经济合理,方便使用的设计要求,采用了模块化设计思想。
在整个模块化设计中,模块与模块之间的结构如图2-1所示:图2-1无线数传系统组成框图摘要:本文详细介绍了基于AT89LV51单片机和nRF401射频芯片实现的测控系统中多个采集点的数据采集和无线数据传送系统的硬件和软件实现方案。
基于单片机的RF射频无线收发系统_CN109787650A
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说 明 书
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基于单片机的RF射频无线收发系统
技术领域 [0001] 本发明涉及RF射频无线收发领域,具体涉及到基于单片机的RF射频无线收发系 统。
背景技术 [0002] 随着现代电子技术的飞速发展,通信技术也取得了长足的进步。在无线通信领域 , 越来越多的通信产品大量涌现出来。但设计无线数据传输产品往往需要相当的无线电专业 知识和价格高昂的专业设备,因而影响了用户的使用和新产品的开发。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910051980 .0
(22)申请日 2019 .01 .21
(71)申请人 岱特智能科技(上海)有限公司 地址 200433 上海市杨浦区国泰路127弄1 号三层
(72)发明人 沈红熹 姚月冬
(74)专利代理机构 上海宣宜专利代理事务所 (普通合伙) 31288
发明内容 [0003] 为了解决上述不足的缺陷,本发明提供了基于单片机的RF射频无线收发系统,本 发明提出了一种应用于无线数据收发系统的设计思路及实现方案,给出了基于无线射频芯 片nRF24L01和STC89C52单片机的无线数据传输模块的设计方法 ,详细分析了各部分实现原 理,并对系统的传输距离、传输数据的正确性进行了测试。试验表明,该系统性能稳定,具有 较强的抗干扰能 力 ,有较强的实 用价值 ,通过接收器和数据终端之间的数据传输通过 NRF24L01进行,构成点对点无线数据传输系统。整个系统中,两数据终端之间的无线通信采 用433MHz的频段作为载波频率,收发通过串口通信。 [0004] 本发明提供了基于单片机的RF射频无线收发系统,包括无线收发控制电路、单片 机控制电路、显示电路和按键电路,所述按键电路与单片机控制电路的STC89C52RC的P3 .2P3 .5口相接,单片机控制电路的P1 .0口控制信息的发送与接收,并且TXD端与无线收发控制 电 路输入端相连 ,通过TXD将数据传入收发器 ,收发器接收 到数据后 ,通过FSK 调制 ,将信号 发送出去 ;接收 端的收发器通过解 调 ,将载波信号转换为数字信号 ,完成 信息传输过程 ;收 发器的输出端通过RXD端将数字信号输入到单片机;单片机将数据传送到显示电路。 [0005] 上述的系统,其中,所述无线收发控制电路包括:频率发生器、增强型SchockBurst 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器调制器、解调器。 [0006] 上述的 系统 ,其中 ,所述单片机控制电 路组成部分为单片机STC89C52RC ,通过 STC89C52RC与nRF905进行串行通信,并用其控制NRF24L01的工作模式和SPI输入输出,从而 调整收发状态。 [0007] 上述的系统,其中,所述显示电路由锁存器74HC573与数码管构成,单片机通过两 片74HC573分别对共阴极数码进行位选和段选。 [0008] 上述的系统,其中,数据发送的过程为:在不发送数据时,TXD端保持高电平;当执 行写SBUF的 指令时 ,便 启动一次发送过程 ;发送数据时 ,先发送一个起始位 ,该位通知接收 端开始接收 ,也使发送和接收过程同步 ;接下来发送8位数据 ,先发送低位 ,最后发送的是高 电平的停止位。 [0009] 上述的系统,其中,数据接收过程为:REN=1,CPU允许串行口接收数据,接收数据 开始于检测到RXD(P3 .0)端发生一个“1”到“0”的跳变,先接收起始位,然后依次将采样RXD
基于51单片机驱动SI4432无线模块收发C语言程序
基于51单片机驱动SI4432无线模块收发C语言程序#include <reg52.h>#include <ABSACC.h>#include <intrins.h>#include <stdio.h>//----------------------------------RF4432配置口定义--------------------------------------- //sbit RF4432_PAC=P2^4; //收发模式切换控制端sbit RF4432_SDO=P3^5; //SPI数据输出sbit RF4432_SDI=P3^4; //SPI数据输入sbit RF4432_SCLK=P3^7; //SPI时钟输入端口sbit RF4432_SEL=P3^3; //SPI片选sbit RF4432_IRQ=P3^2; //SI4432工作状态指示端口sbit KEY=P3^6; //BLT53A上电控制端sbit LED_GREEN=P2^1;sbit P15=P1^5;//-------------------------射频芯片相关定义--------------------------------------------#define RF4432_TxRxBuf_Len 32 //定义RF4432数据包长度char RF4432_TxRxBuf[RF4432_TxRxBuf_Len];unsigned char Packet[30]={9,20,30,21,15,58,56,69,25,23,12,25,56,22,23,24};//Transmit packet unsigned char Length=4;unsigned char Data_Buf[10];unsigned char Data_Len;typedef enum _RF_ENUM{RF_OK = 0x00, //function response parametersRF_ERROR_TIMING = 0x01,RF_ERROR_PARAMETER = 0x02,RF_PACKET_RECEIVED = 0x03,RF_NO_PACKET = 0x04,RF_CRC_ERROR = 0x05,} RF_ENUM;//----------------------------RF4432 配置寄存器地址-------------------------------- #define DEVICE_TYPE 0x00#define EVICE_VERSION 0x01 //版本号#define DEVICE_STATUS 0x02 //设备状态#define INTERRUPT_STATUS_1 0x03#define INTERRUPT_STATUS_2 0x04#define INTERRUPT_ENABLE_1 0x05#define INTERRUPT_ENABLE_2 0x06#define OPERATING_FUNCTION_CONTROL_1 0x07 //工作模式和功能控制1#define OPERATING_FUNCTION_CONTROL_2 0x08 //工作模式和功能控制2#define CRYSTAL_OSCILLATOR_LOAD_CAPACITANCE 0x09 //晶振负载电容设置#define MICROCONTROLLER_OUTPUT_CLOCK 0x0A#define GPIO0_CONFIGURATION 0x0B //GPIO0功能设置寄存器见英文文档第105页#define GPIO1_CONFIGURATION 0x0C#define GPIO2_CONFIGURATION 0x0D#define IO_PORT_CONFIGURATION 0x0E#define ADC_CONFIGURATION 0x0F#define ADC_SENSOR_AMPLIFIER_OFFSET 0x10#define ADC_VALUE 0x11#define TEMPERATURE_SENSOR_CONTROL 0x12 //温度传感器校准#define TEMPERATURE_VALUE_OFFSET 0x13#define WAKE_UP_TIMER_PERIOD_1 0x14#define WAKE_UP_TIMER_PERIOD_2 0x15#define WAKE_UP_TIMER_PERIOD_3 0x16#define WAKE_UP_TIMER_VALUE_1 0x17#define WAKE_UP_TIMER_VALUE_2 0x18#define LOW_DUTY_CYCLE_MODE_DURATION 0x19#define LOW_BATTERY_DETECTOR_THRESHOLD 0x1A //低压检测阈值寄存器#define BATTERY_VOLTAGE_LEVEL 0x1B#define IF_FILTER_BANDWIDTH 0x1C //中频滤波器带宽寄存器#define AFC_LOOP_GEARSHIFT_OVERRIDE 0x1D#define AFC_TIMING_CONTROL 0x1E#define CLOCK_RECOVERY_GEARSHIFT_OVERRIDE 0x1F#define CLOCK_RECOVERY_OVERSAMPLING_RATIO 0x20#define CLOCK_RECOVERY_OFFSET_2 0x21#define CLOCK_RECOVERY_OFFSET_1 0x22#define CLOCK_RECOVERY_OFFSET_0 0x23#define CLOCK_RECOVERY_TIMING_LOOP_GAIN_1 0x24#define CLOCK_RECOVERY_TIMING_LOOP_GAIN_0 0x25#define RECEIVED_SIGNAL_STRENGTH_INDICATOR 0x26#define RSSI_THRESHOLD_FOR_CLEAR_CHANNEL_INDICATOR 0x27#define ANTENNA_DIVERSITY_REGISTER_1 0x28#define ANTENNA_DIVERSITY_REGISTER_2 0x29#define DATA_ACCESS_CONTROL 0x30#define EZMAC_STATUS 0x31#define HEADER_CONTROL_1 0x32 //Header 起始码设置#define HEADER_CONTROL_2 0x33#define PREAMBLE_LENGTH 0x34 //前导码长度#define PREAMBLE_DETECTION_CONTROL 0x35 //前导码检测设置#define SYNC_WORD_3 0x36 //同步字节#define SYNC_WORD_2 0x37#define SYNC_WORD_1 0x38#define SYNC_WORD_0 0x39#define TRANSMIT_HEADER_3 0x3A#define TRANSMIT_HEADER_2 0x3B#define TRANSMIT_HEADER_1 0x3C#define TRANSMIT_HEADER_0 0x3D#define TRANSMIT_PACKET_LENGTH 0x3E //发送数据包长度,详细请看P125页#define CHECK_HEADER_3 0x3F#define CHECK_HEADER_2 0x40#define CHECK_HEADER_1 0x41#define CHECK_HEADER_0 0x42#define HEADER_ENABLE_3 0x43#define HEADER_ENABLE_2 0x44#define HEADER_ENABLE_1 0x45#define HEADER_ENABLE_0 0x46#define RECEIVED_HEADER_3 0x47#define RECEIVED_HEADER_2 0x48#define RECEIVED_HEADER_1 0x49#define RECEIVED_HEADER_0 0x4A#define RECEIVED_PACKET_LENGTH 0x4B //接收数据包长度,详细请看P134页#define ANALOG_TEST_BUS 0x50#define DIGITAL_TEST_BUS_ENSCTEST_ 0x51#define TX_RAMP_CONTROL 0x52#define PLL_TUNE_TIME 0x53 //锁相环切换时间#define CALIBRATION_CONTROL 0x55#define MODEM_TEST 0x56#define CHARGEPUMP_TEST 0x57#define CHARGEPUMP_CURRENT_TRIMMING_OVERRIDE 0x58#define DIVIDER_CURRENT_TRIMMING 0x59#define VCO_CURRENT_TRIMMING 0x5A#define VCO_CALIBRATION_OVERRIDE 0x5B#define SYNTHESIZER_TEST 0x5C#define BLOCK_ENABLE_OVERRIDE_1 0x5D#define BLOCK_ENABLE_OVERRIDE_2 0x5E#define BLOCK_ENABLE_OVERRIDE_3 0x5F#define CHANNEL_FILTER_COEFFICIENT_ADDRESS 0x60#define CHANNEL_FILTER_COEFFICIENT_VALUE 0x61#define CRYSTAL_OSCILLATOR_CONTROL_TEST 0x62#define RC_OSCILLATOR_COARSE_CALIBRATION_OVERRIDE 0x63#define RC_OSCILLATOR_FINE_CALIBRATION_OVERRIDE 0x64#define LDO_CONTROL_OVERRIDE_ENSPOR 0x65#define LDO_LEVEL_SETTING 0x66 #define DELTASIGMA_ADC_TUNING_1 0x67#define DELTASIGMA_ADC_TUNING_2 0x68#define AGC_OVERRIDE_1 0x69 #define AGC_OVERRIDE_2 0x6A#define GFSK_FIR_FILTER_COEFFICIENT_ADDRESS 0x6B#define GFSK_FIR_FILTER_COEFFICIENT_VALUE 0x6C#define TX_POWER 0x6D //发射功率设置,详细请见P153#define TX_DATA_RATE_1 0x6E //数据发送波特率设置寄存器1#define TX_DATA_RATE_0 0x6F //数据发送波特率设置寄存器0#define MODULATION_MODE_CONTROL_1 0x70 //调制方式控制,详细请见P155#define MODULATION_MODE_CONTROL_2 0x71#define FREQUENCY_DEVIATION 0x72#define FREQUENCY_OFFSET_1 0x73#define FREQUENCY_OFFSET_2 0x74#define FREQUENCY_BAND_SELECT 0x75 //频段选择,详细请见P157#define NOMINAL_CARRIER_FREQUENCY_1 0x76 //基准载波频率#define NOMINAL_CARRIER_FREQUENCY_0 0x77#define FREQUENCY_HOPPING_CHANNEL_SELECT 0x79 //跳频频道选择,详细请见P158#define FREQUENCY_HOPPING_STEP_SIZE 0x7A //跳频频道间隔#define TX_FIFO_CONTROL_1 0x7C#define TX_FIFO_CONTROL_2 0x7D#define RX_FIFO_CONTROL 0x7E#define FIFO_ACCESS 0x7F //FIFO读写方式设置,//-------------------------------RF4432控制指令--------------------------------------------- #define RR 0x00#define WR 0x80//------------------------------------------------延时------------------------------void delay_10us(char n){int i;while(n--)for(i=0;i<5;i++);}void delay_ms(int num){int x,y;for(y=0;y<num;y++){for(x = 0;x < 500;x)x++;}}//------------------------------------SPI单字节读取函数------------------------------------- unsigned char SPI_Read(void){unsigned char i,rxdata;rxdata = 0x00;for (i = 0;i < 8;i++){rxdata = rxdata<<1;RF4432_SCLK=1;RF4432_SDO=1;if (RF4432_SDO==1) //读取最高位,保存至最末尾,通过左移位完成整个字节 {rxdata |= 0x01;}else{rxdata &= ~0x01;}delay_10us(2);RF4432_SCLK=0;delay_10us(2);}return rxdata;}//--------------------------SPI单字节写入函数----------------------------------------------void SPI_Write(unsigned char txdata){unsigned char i;for (i = 0;i < 8;i++){if (txdata&0x80) //总是发送最高位{RF4432_SDI=1;}else{RF4432_SDI=0;}RF4432_SCLK=1;txdata = txdata<<1;RF4432_SCLK=0;}}//---------------------RF4432寄存器读取函数--------------------------------------------------- void RF4432_ReadReg(unsigned char addr, unsigned char *RegisterData){RF4432_SEL=0;SPI_Write(addr|RR);*RegisterData = SPI_Read();RF4432_SEL=1;}//----------------RF4432寄存器写入函数---------------------------------------------------------- void RF4432_WriteReg(unsigned char addr, unsigned char value){RF4432_SEL=0;SPI_Write(addr|WR);SPI_Write(value);RF4432_SEL=1;}//-----------------------RF4432寄存器读取函数---------------------------------------------void RF4432_ReadBurestReg(unsigned char addr,unsigned char *p,unsigned char count){unsigned char i;RF4432_SEL=0;SPI_Write(addr|RR);for(i=0;i<count;i++){p[i] = SPI_Read();}RF4432_SEL=1;}//---------------------------------RF4432射频芯片初始化函数------------------------------------ void RF4432_Init(void){unsigned char RegisterData;//unsigned int i,j;delay_ms(20);delay_ms(20);delay_ms(20);delay_ms(20);delay_ms(20);delay_ms(20);RF4432_ReadReg(0x03,&RegisterData);//read the Interrupt Status1 registerRF4432_ReadReg(0x04,&RegisterData);//read the Interrupt Status2 register//SW resetRF4432_WriteReg(0x07, 0x80);//write 0x80 to the Operating & Function Control1 register//wait for chip ready interrupt from the radio (while the nIRQ pin is high)while(RF4432_IRQ);//read interrupt status registers to clear the interrupt flags and release NIRQ pinRF4432_ReadReg(0x03, &RegisterData);RF4432_ReadReg(0x04, &RegisterData);/*set the physical parameters*///set the center frequency to 434 MHzRF4432_WriteReg(0x75, 0x57); //write 0x75 to the Frequency Band Select registerRF4432_WriteReg(0x76, 0x19); //write 0xBB to the Nominal Carrier Frequency1 registerRF4432_WriteReg(0x77, 0x00); //write 0x80 to the Nominal Carrier Frequency0 register//set the desired TX data rate (9.6kbps)RF4432_WriteReg(0x6E, 0x13); //write 0x4E to the TXDataRate 1 registerRF4432_WriteReg(0x6F, 0xA9); //write 0xA5 to the TXDataRate 0 registerRF4432_WriteReg(0x70, 0x2C); //write 0x2C to the Modulation Mode Control 1 registerRF4432_WriteReg(0x58, 0x80); //VCO//set the TX power to MAXRF4432_WriteReg(0x6D, 0x1F); //write 0x1F to the TX Power register/*set the modem parameters according to the exel calculator(parameters: 4.8 kbps, deviation: 50 kHz, channel filter BW: 102.2 kHz*/RF4432_WriteReg(0x1C, 0xAD);//write 0x1E to the IF Filter Bandwidth registerRF4432_WriteReg(0x20, 0xE2);//write 0xD0 to the Clock Recovery Oversampling Ratio registerRF4432_WriteReg(0x21, 0x80);//write 0x00 to the Clock Recovery Offset 2 registerRF4432_WriteReg(0x22, 0x1A);//write 0x9D to the Clock Recovery Offset 1 registerRF4432_WriteReg(0x23, 0x37);//write 0x49 to the Clock Recovery Offset 0 registerRF4432_WriteReg(0x24, 0x00);//write 0x00 to the Clock Recovery Timing Loop Gain 1 registerRF4432_WriteReg(0x25, 0x04);//write 0x24 to the Clock Recovery Timing Loop Gain 0 registerRF4432_WriteReg(0x1D, 0x44);//enable afcRF4432_WriteReg(0x1E, 0x0A);RF4432_WriteReg(0x2A, 0x2C);RF4432_WriteReg(0x1F, 0x03);RF4432_WriteReg(0x69, 0x60);//write 0x40 to the AFC Loop Gearshift Override registerRF4432_WriteReg(0x72, 0x70);//write 0x48 to the Frequency Deviation register//set the preamble length to 10bytes if the antenna diversity is used and set to 5bytes if notRF4432_WriteReg(0x34, 0xCF); //write 0x0C to the Preamble Length register//set preamble detection threshold to 20bitsRF4432_WriteReg(0x35, 0x20); //write 0x2A to the Preamble Detection Control register//Disable header bytes; set variable packet length (the length of the payload is defined by the //received packet length field of the packet); set the synch word to two bytes longRF4432_WriteReg(0x33, 0x02); //write 0x02 to the Header Control2 register//Set the sync word pattern to 0x2DD4RF4432_WriteReg(0x36, 0x2D); //write 0x2D to the Sync Word 3 registerRF4432_WriteReg(0x37, 0xD4); //write 0xD4 to the Sync Word 2 register//enable the TX & RX packet handler and CRC-16 (IBM) checkRF4432_WriteReg(0x30, 0x8D); //write 0x8D to the Data Access Control register//Disable the receive header filtersRF4432_WriteReg(0x32, 0x00 ); //write 0x00 to the Header Control1 register//enable FIFO mode and GFSK modulationRF4432_WriteReg(0x71, 0x2B); //write 0x63 to the Modulation Mode Control 2 register/*set the GPIO's according the testcard type*/RF4432_WriteReg(0x0B, 0x0A); //write 0x12 to the GPIO0 Configuration(set the TX state)RF4432_WriteReg(0x0C, 0x0A); //write 0x15 to the GPIO1 Configuration(set the RX state)//set the AGCRF4432_WriteReg(0x69, 0x35); //write 0x0B to the AGC Override 2 register//set ADC reference voltage to 0.9VRF4432_WriteReg(0x68, 0x07); //write 0x04 to the Deltasigma ADC Tuning 2 register//set Crystal Oscillator Load Capacitance registerRF4432_WriteReg(0x09, 0x7F); //write 0xD7 to the Crystal Oscillator Load Capacitance registerRF4432_WriteReg(0x73,0x00);RF4432_WriteReg(0x74,0x00);//TxFIFOReset();RF4432_WriteReg(0x08, 0x01);RF4432_WriteReg(0x08, 0x00);//RxFIFOReset();RF4432_WriteReg(0x08, 0x02);RF4432_WriteReg(0x08, 0x00);}//-------------------------RF4432设置接收模式函数------------------------------------------ void RF4432_SetRxMode(void){unsigned char RegisterData;RF4432_WriteReg(0x0E, 0x02);//Rx_EN;//enable the packet valid interruptRF4432_WriteReg(0x05, 0xFF);RF4432_WriteReg(0x06, 0x00);RF4432_ReadReg(0x03, &RegisterData);RF4432_ReadReg(0x04, &RegisterData);//enable receiver chainRF4432_WriteReg(0x07, 0x05);}//---------------------------RF4432数据包接收函数------------------------------------------- unsigned char RF4432_RxPacket(void){unsigned char temp;RF4432_IRQ=1;if(!RF4432_IRQ){RF4432_ReadReg(INTERRUPT_STATUS_1,&temp);if(temp&0x02){return 1;}}return 0;}void RFIdle(void){unsigned char RegisterData;RF4432_WriteReg(0x07, 0x01);//diasble all ITsRF4432_WriteReg(0x05, 0x00);RF4432_WriteReg(0x06, 0x00);RF4432_ReadReg(0x03, &RegisterData);RF4432_ReadReg(0x04, &RegisterData);}void RFTransmit(unsigned char * packet, unsigned char length){unsigned char temp;unsigned char RegisterData;RF4432_WriteReg(0x0E, 0x01);//Tx_EN;RF4432_WriteReg(0x3e, length);for(temp=0;temp<length;temp++){RF4432_WriteReg(0x7f,packet[temp]);} //enable the wanted ITsRF4432_WriteReg(0x05, 0x04);RF4432_WriteReg(0x06, 0x00);RF4432_ReadReg(0x03, &RegisterData);RF4432_ReadReg(0x04, &RegisterData);//enable transmitterRF4432_WriteReg(0x07, 0x09);while(RF4432_IRQ);//while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_12)); RF4432_ReadReg(0x03, &RegisterData);RF4432_ReadReg(0x04, &RegisterData);}RF_ENUM RFPacketReceived(unsigned char * packet, unsigned char * length) {unsigned char i;unsigned char RegisterData;if( RF4432_IRQ == 0 ){RF4432_ReadReg(0x03,&RegisterData);if( (RegisterData & 0x01) == 0x01 )//CRC error{RF4432_SetRxMode();return RF_CRC_ERROR;}if( (RegisterData & 0x02) == 0x02 )//packet received{//read bufferRF4432_ReadReg(0x4b,length);for(i=0;i<*length;i++){RF4432_ReadReg(0x7f,packet++);}RF4432_SetRxMode();return RF_PACKET_RECEIVED;}}return RF_NO_PACKET;}void StartUART( void ){SCON = 0x50;TMOD = 0x20;TH1 = 0XF4;TL1 = 0XF4;TR1 = 1; //允许定时器1工作}//串口发送数void R_S_Byte(unsigned char R_Byte){SBUF = R_Byte;while( TI == 0 ); //查询法 TI = 0;}main(){//unsigned char i;KEY=1;LED_GREEN=0;StartUART();RF4432_Init();delay_ms(10);RF4432_SetRxMode();//RF4432设置接收模式函数P15=1;while(1){RF4432_WriteReg(0x0E, 0x02);//Rx_EN;LED_GREEN=1;//灯亮RFTransmit(Packet,Length);//发送数据RFIdle();//进入空闲模式delay_ms(10);RF4432_SetRxMode();//RF4432设置接收模式函数while(RFPacketReceived(Data_Buf,&Data_Len) != RF_PACKET_RECEIVED);//waiting for receivingRFIdle();RF4432_ReadReg(0x26,&Data_Buf[1]);LED_GREEN=0;delay_ms(200);delay_ms(200);/*RF4432_SetRxMode();LED_GREEN=0;//=========================================================================================================== =if(RF4432_RxPacket()) //判断是否接收到数据{LED_GREEN=1;RF4432_ReadBurestReg(FIFO_ACCESS,RF4432_TxRxBuf,RF4432_TxRxBuf_Len);for(i=0;i<32;i++){R_S_Byte(RF4432_TxRxBuf[i]);}RF4432_SetRxMode();}*/ }}。
基于单片机的无线收发系统设计
基于单片机的无线收发系统设计
周 晓旭 张力 夏磊 邱 钊 鹏
( 北京电子科技 职业学院 北京 1 0 0 1 7 6 )
摘 要: 本 文提 出利 用单 片机和基 于P T 2 2 6 2 / P T 2 2 7 2  ̄解码 芯 片的无 线收发模 块 实现可 靠、 低成 本、 直观 易操作 的无 线收发 系统 。 相 比普 通的 无 线收 发模 块 电路 构成 的 系统 , 更容 易操 作和 更广 阔G A 1 2 8单 片机 编解码模块 无线收发 中图分类号: T P 3 9 1 . 4 4 文献标 识码: A 文章编 号: l 0 0 7 — 9 4 1 6 ( 2 0 1 4 ) 0 5 — 0 0 2 4 — 0 1
6 5 6 1 组, 只有发射端P T 2 2 6 2 和接收端P T 2 2 7 2 的地址编码完全相 同, 才能配对使用 。 遥控模块的生产厂家为了便于生产管理 , 出厂时遥 控模块 的1 : " 1 " 2 2 6 2 和F f ' 2 2 7 2 的八位地址编码端全部悬空 , 这样用户可 以很 方 便 选 择 各 种 编 码 状 态 , 用 户如果想 改变地址 编码 , 只 要 将 P T 2 2 6 2 和P T2 2 7 2 的1 ~8 脚设置相同即可。 当两者地址编码完全一致 时, 接收机对应的D1 ~D 4 端输 出约4 V互锁高 电平控 制信号 , 同时 V T端也 输出解码有效高 电平信号 。 1方案 的选 择 和硬 件 选取 单片机选用AV R系列的AT me g a 1 2 8 。 AT me g a 1 2 8 是AT ME L 公 1 . 1总体 思路 司的 8 位系列单片机的最高配置的一款单片机 , 稳定性极高 , 应 用 很多实验性 质的设备系统 并不考 虑太多的 问题 , 例如 尺寸大 极其广泛。 液晶屏选用l 6 o 2 , 每行可显示1 6 个A S C I I 码, 共两行 。 按键 小、 成本控制 、 应用难易 、 成品维修等等技术之外的问题。 但本系统 选用4  ̄* 4 y ] t P VC 膜开关 。 的设 计 就 是 以实 际产 品的应 用 为 目标 , 因此 在 方 案 的选 择 和 硬件 选 取工作上要花费更多 的时间和精力 。 高技术和超复杂并不一定是最 2设计 方 法 和过 程 2 . 1设 计 思 路 及 方 法 好 的解决方 式, 不一 定会带来最好 的解决方案 。 对于市 场上 实际的 应用者来说 , 成本是 非常重要的因素, 另外还有可靠性。 所 以经过多 因为前期选取了互锁型无线收发模块, 并且具备4 路通道 , 因此 方面的对 比和考虑 , 选定 单片机与基 于P T 2 2 6 2 / 7 2 的D F 无线收发模 设计思路就是利用互锁的特点 。 单片机与 发射模块 连接端包 括4 路 块组合为本 次设计的最终方案 , 而在方 案选择过程 中c c l 1 0 1 无线模 通道 中的两个, 分别是I 2 、 I 3 。 还包括8 位地址端 , 实际上 只连接5 个端 块和z i g b e e  ̄块被否定 , 主要原 因就 是成 本和 简易性 不能满足。 口, 其余3 个端 口状态 为悬 空 。 当选取需 要接收 的模块号 码后 , 如 1 . 2硬 件选 择及 方案 “ 0 0 1 ” , 再按键盘A键, 则由单片机提供给发射模块相应的地址号 , 然 对于单片机和无线收发模块 电路 的设计 , 可以从零起点进行完 后再通 过一路数据 端发射控 制信 号。 “ 0 0 1 ” 号 的接 收模 块就 能被遥 全板级设计 , 但是可靠性和开发时间周 期比较长 , 成本较高。 所 以经 控 , 控制相应的发光二极 管点亮并且一直保持 。 其他接收模块操作 过认真分析考虑采用单片机加载通用无线收发模块的方案 , 即先 以 方法相 同。 需要熄灭接收模块上的发光二极管 时 , 就选 择相 应的接 单片机为核心 , 做好 输入 输出接 口完成电路板 。 然后将无线收发模 收模块号码 , 然后再按下B 键, 接收模 块上 的互锁解 除, 发光二极 管 块与单片机模块进行 连接 , 编写软 件程序 。 总体设 计方 案如( 图1 ) 所 熄灭 。 以上的设计方法 , 可以非常简便 可靠 的实现无线收发控制 。 接收模块应预先设好地址 , 并且为了能够便携的应用于实际项 示。 所以着重考虑的是 电池供 电问题。 接收模块需5 V供电, 而实际的 这种方 案的优点在于成 熟、 稳定 、 成本低 、 开 发周期短 、 日后维 目, 修方便。 以P T 2 2 6 2 / 7 2 为核心 的无线收发射模块在市场上非常普遍 大容量锂 电池标准电压或高或低 , 所以如果采用锂电就需要加入升 的被使用 , 价格非常便宜 , 应用领域广泛 。 降压模块 , 如此既提高 了成本 , 又增加 了复杂度和不稳定性。 最终经 本系统采用互锁型的模块。 互锁型输 出就是任意一路收到信号 过分析考虑 , 采用4 节普通 1 . 2 V 碱性 电池组作为 电源 。 总 电压4 . 8 V 满 则该路就能一直保持对应的高 电平状态 , 接收到任意其它路的数据 足接收模块4 . 5 V~5 . 5 V的供 电要求。 并且在待机状态下 , 其工作 电 mA, 长时间的供 电得到 了保 障。 则恢复到原始状态 , 四路互锁只能有一路接通。 在通常使用中, 我们 流只有4 般 采用8 位地址 码和4 位数 据码 , 这 时编码 电路P T2 2 6 2 和解码 2 . 2程 序设 计 及 流程 图 P T 2 2 7 2 的第1 ~8 N为地址设定脚, 有三种状态可供选择 : 悬空 、 接正 此系统的主程序设计主要解决响应按键输入和L C D屏显示 。 按 电源 、 接地三种状 态 , 3 的8 次方为6 5 6 1 , 所 以地址编码 不重复 度为 键输入分为两种情况 , 数字键和A、 B 两键。 输入数字键为了选择 不同 的接收模块 , A、 B 键输入 目的是控制接收模块的发光二极管亮灭。 实 际上A、 B 两键都是使接收端接收信号 , 只是不 同的通道 , 应为采用互 键 盘1 锁型 , 所 以就形成了指示灯的亮灭。 在主程序 中核心部分就是按键 队 ==》 的处理 。 其 中有包 含软件处理抖动 问题 , 数字键和A、 B 键的检测处 理, 发送 端发送地址号以及通过不同通道输 出数据使发光二极 管亮 单 无 蠡 发 灭。 片 = = = = 射模 机 蛟 3结 语
基于单片机的数据采集与无线收发系统的研究
统 , 体积 小 , 具有 便于携带 , 功耗低等特点 , 而且价格低 , 配置 灵活 , 开发成本较低 。 如图 l 示 , 所 整个数据采集系统 以单片机为控 制核心器 件 , A C89 由 D 00 数模 转换器 对输入 的被测 物理量 进行 数据
摘 要 : 据采集技 术和 无 线收发 系统 是信 息科 学的 重要 分 支 , 数 它在很 多方 面都 有重要 应 用。基 于此 选 用
SC9 5 R T 8 C 2 C芯片与 A C 8 9搭建采集 系统 , 用无线传输在 数据采 集后进行 处理 ; D 00 使 通过对硬件 电路设 计及 软件
应 用 。
数据采集系统必须具有一个通 信接 口与微 机进 行数 据 的传输 , 微机与数据采集系统的通信 可以通过 电缆进行数 据 传 输 , 用 无 线 射 频 芯 片 n F0 选 R 95完 成 无 线 通 信 电 路 , n b 5片内集成 了电源管理 、 Rg0 晶体振荡器 、 噪声放 大器 、 低
SI 口与微控制器通信 , P接 配置非常方 便 , 功耗非常 低 , 其 以 1 B 0d m的输出功率发 射时 电流只有 1 A, 接 收模式 1m 在 时 电流为 1. m 。n F0 单片无线 收发器工作 由一个完 25 A R 95 全集成的频 率调 制器 , 一个带解 调器 的接 收器 , 一个功 率放
编程达到信息传递的 目的。该 电路 简单 , 性能稳 定 , 测量精度和灵敏度 高, 成本较低 , 适合 实际应 用。
关 键 词 :T 8 C 2 C芯 片 ;A C 89 S C95 R D 0 0 ;数 据 采 集 ;无 线 收 发 系统 中 图分 类 号 :N 1 T 99 文献标识码 : A
基于stm32的无线收发系统
基于stm32的无线收发系统作者:刘波来源:《科学导报·学术》2019年第18期摘要:针对监测控制系统中对前端参数采集部分的设计需求,设计了基于STM32F030(采用ARMCORTEX-M0内核)处理器的多参数采集单元,采集单元可完成温湿度、气压等参数数据的采集和存储并通过无线模块NRF24L01实现数据的无线收发;单元配有按键及液晶显示器,便于查看当前参数数据。
通过选取性价比高的数字传感器简化了电路结构并降低硬件成本,通过合理的软件程序设计进一步降低系统的功耗。
经测试单元工作稳定,可实现参数的采集传输等功能。
同时,采集单元方便移植,可应用于环境监测,工业数据检测,智能温室等监控系统中。
关键词:STM32处理器;数据采集;无线通信;低功耗在现代监测控制系统中,获取前端参数数据至关重要,可以说参数采集是实现控制的基础。
在工业自动化控制、农业生产自动化、环境质量监测、智能医疗监护等众多领域都离不开数据的采集和处理。
本文设计了采用以32位处理器为核心的无线数据采集单元。
选用ST公司的STM32F030处理器作为控制核心,单元集参数采集、数据存储与显示、无线转发为一体,采用电池供电且具有低电压告警功能。
[1]1单元硬件电路设计数据采集单元的电路设计在满足基本功能的基础上按照低成本、低功耗的设计原则。
在实际采集系统中,前端采集单元数量众多,硬件设计应尽量降低成本;另外,单元采用电池供电,为避免频繁更换电池,单元电路功耗设计要尽量低,以延长电池的使用时间。
单元整体结构框如1所示。
1.1 处理器单元选用ST(意法半导体)公司的STM32F030C8T6控制器作为处理器,STM32F030系列是意法半导体推出的超值系列32位微控制器,该系列芯片基于超低功耗的ARMCORTEX-M0处理器内核,其价格与8位微控制器相当,有丰富的外设数量和种类,内核频率高达48MHz。
STM32F030内置高速12位ADC、先进且灵活的定时器(支持ADC同步、死时管理和电机控制PWM时序功能)、温度传感器、日历RTC和通信接口(如I2C、USART、SPI等)[2]。
基于单片机的无线收发系统设计
基于单片机的无线收发系统设计无线收发系统是指通过无线电波实现信息的传递与接收的一种通讯系统。
它将从传感器或者其他设备中获取的信号转化为电信号,然后通过射频信号进行传输与接收。
在实际的无线收发系统设计中,基于单片机的无线收发系统已经成为广泛应用的一种方案。
下文将从硬件和软件两方面介绍基于单片机的无线收发系统的设计思路。
一、硬件设计基于单片机的无线收发系统包括发送端和接收端两个部分。
其中发送端主要是将电信号转化为射频信号进行传输,而接收端则是将射频信号转化为电信号进行处理。
1、发射模块设计发射模块设计中最核心的是无线电频率,因此需要选择合适的发射模块芯片。
首先需要选择一款可控制衰减的功率放大器,以便根据实际需求对其进行合适的调节。
其次需要选择一款有较多输出功率档位的变频器。
最后需要进行天线设计,根据不同场景选择不同类型的天线。
(如:旋转天线,贴片天线,板载蜂窝天线等)2、接收模块设计接收模块设计中最重要的是接收机芯片。
可以选择具有数字解调功能的芯片,以便将接收到的射频信号转换为数字信号。
通过功率放大器增益的设计,可以使信号幅度调整到最佳值,然后输出给单片机进行处理。
二、软件设计软件设计中需要编写相应的代码程序,对模块控制进行设置,并实现数据的传递。
1、发射模块控制在发射模块控制中,主要是对功率放大器与变频器进行控制。
可以利用单片机的PWM功能模拟模拟电压输出,并实现对变频器的频率和功率的调节。
同时还需要设计相应的信号调制方案,以使数据正确地传输。
2、接收模块控制在接收模块控制中,主要是对解调芯片和功率放大器进行控制,并将解调后的信号数据传输给单片机进行处理。
可以利用单片机的外部中断功能实现接收到数据的中断处理,并利用单片机的USART串口功能实现数据的传输。
综上,基于单片机的无线收发系统的设计需要考虑硬件和软件两个方面。
在硬件设计中需要选择合适的发射与接收模块,并进行天线设计。
在软件设计中需要编写相应的代码程序,实现模块控制与数据传输。
关于Si4432的无线射频收发系统设计说明
关于Si4432的无线射频收发系统设计本文设计了一种基于无线收发芯片Si4432和C8051F930单片机的无线射频收发系统。
该系统由发送模块和接收模块组成。
发送模块主要将要发送的数据经C8051F930处理后,通过Si4432发送出去;在接收模块中,Si4432则将数据正确接收后通过液晶显示出来,从而实现短距离的无线通信。
该系统实现了低功耗、小体积、高灵敏度条件下的高质量无线数据传输。
1 无线收发芯片Si4432Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片。
其工作电压为1.9~3.6 V,20引脚QFN封装(4 mm×4 mm),可工作在315/433/868/915 MHz四个频段;部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO,以及可配置的GPIO等。
Si4432在使用时所需的外部元件很少,1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统,设计简单,且成本低。
Si4432的接收灵敏度达到-117 dB,可提供极佳的链路质量,在扩大传输围的同时将功耗降至最低;最小滤波带宽达8 kHz,具有极佳的频道选择性;在240~960 MHz频段,不加功率放大器时的最大输出功率就可达+20dBm,设计良好时收发距离最远可达2 km。
Si4432可适用于无线数据通信、无线遥控系统、小型无线网络、小型无线数据终端、无线抄表、门禁系统、无线遥感监测、水文气象监控、机器人控制、无线RS485/RS232数据通信等诸多领域。
2 无线射频收发系统设计2.1 系统总体方案无线射频收发系统的结构框图如图1所示,由C8051F930单片机控制Si4432实现无线数据的收发。
发送模块中的C8051F930将数据传送给Si4432进行编码处理,并以特定的格式经天线发送给接收模块。
单片机毕业论文-单工无线发射接收系统
毕业设计(论文)任务书200 年月日教研室(学科组)主任签字:毕业设计(论文)开题报告题目:系别:专业:学生姓名:指导教师:200 年月日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期完成,经指导教师签署意见、专家组及系主任审查后生效;2.开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴;3.工程设计与软件开发类的开题报告应包括以下内容:(1)主要任务以及主要技术经济指标;(2)设计的国内外现状和发展趋势;(3)研究路线与关键技术;(4)实验条件;(5)进度计划;(6)参考文献等;4.科研论文类的开题报告应包括以下内容:(1)研究的目的;(2)研究的国内外现状和发展趋势;(3)主要研究内容与关键问题;(4)拟采用的研究手段;(5)进度计划;(6)参考文献等;5.开题报告的撰写应符合科技文献规范,且不少于2000字;参考文献应不少于15篇,包括科技期刊、教科书、专著等。
毕业设计(论文)开题报告附页:开题报告——单工无线发射接收系统(一)主要任务以及主要技术经济指标利用无线通信信道的远距离语音传输业务,是近年来发展很快的一门技术。
本设计使用模拟调频技术,在32MHz频段上,实现了线路输入语音信号的小功率远距离单工发送和接收。
系统发射功率大约20mW,发射距离大于5m。
本系统可实现无明显失真的语音传输。
(1)设计并制作一个发射频率在32MHz频段,发射峰值功率20mW左右(50假负载电阻上测定)的无线发射机来传送一路语音信号,射频信号带宽及调制方式自定,主站传送信号的输入采用线路输入方式。
(2)设计并制作一个接收频率与无线发射机相对应的无线接收机,采用稳压直流电源供电,用扬声器播放语音信号。
(3)传送信号正弦波在300Hz~3400Hz时,当无线发射接收机间距大于5m时,通过示波器观察无线接收机扬声器两端的接收波形,要求波形无明显失真。
基于stm32的无线收发系统
基于stm32的无线收发系统随着物联网技术的不断发展,无线通信技术在各行各业中得到了广泛的应用。
STM32是意法半导体推出的一种低功耗、高性能的微控制器,具有丰富的外设和通信接口,适合用于无线收发系统的设计和开发。
本文将介绍基于STM32的无线收发系统的设计原理和实现方法。
一、系统架构设计基于STM32的无线收发系统主要包括物理层、数据链路层、网络层和应用层四个部分。
物理层负责无线信号的调制解调,数据链路层负责数据的封装和解封装,网络层负责数据的路由和转发,应用层负责具体的应用逻辑。
STM32作为主控芯片,负责整个无线收发系统的控制和管理。
1. 物理层设计物理层设计主要包括无线模块的选型和射频电路的设计。
无线模块可以选择常见的LoRa、WiFi、蓝牙等模块,根据具体的应用场景和需求进行选择。
射频电路设计需要考虑天线匹配、发射功率控制、接收灵敏度等因素,确保无线信号的稳定传输和接收。
2. 数据链路层设计数据链路层设计主要包括数据的封装和解封装,对数据进行CRC校验和数据帧的拆解和重组。
同时需要考虑数据的传输效率和可靠性,选择合适的调制解调方式和数据传输协议。
网络层设计主要包括数据的路由和转发,根据网络拓扑结构和节点之间的通信需求进行数据包的传输和转发。
需要考虑网络的稳定性和抗干扰能力,保证数据的可靠传输。
应用层设计根据具体的应用需求进行功能的设计和实现,比如传感器数据采集、远程控制、数据存储等功能。
同时需要考虑系统的安全性和稳定性,防止恶意攻击和数据泄露。
二、硬件设计基于STM32的无线收发系统的硬件设计主要包括主控芯片、外围电路和无线模块。
主控芯片选择STM32系列的低功耗微控制器,外围电路包括时钟电路、供电电路、外部存储器等,无线模块根据具体的通信方式进行选择。
1. 主控芯片选择STM32系列的低功耗微控制器具有丰富的外设和通信接口,适合用于无线收发系统的设计和开发。
可以根据具体的应用需求选择不同型号的STM32芯片,如STM32F1、STM32F4、STM32L0等。
基于nRF905模块和C8051F单片机的无线收发系统设计
基于nRF905模块和C8051F单片机的无线收发系统设计2010-03-12 14:52:54 来源:与非网关键字:C8051F0606单片机nRF905无线射频器闭环钻井系统前言在闭环钻井系统中,要XX时地把井下的信息传递到地面,以实施人工监控。
通常情况下该任务由MWD中泥浆压力脉冲发生器来完成。
当使用井下动力钻具组合时,近钻头传感器和MWD被动力钻具隔开。
传感器无法用线缆与MWD连接,因此要把传感器的信息传送给MWD只能通过无线通信的方法。
本文设计了由C8051F0606单片机和nRF905无线射频器收发组成的一种无线数据传输系统的方案。
该系统由发射和接收模块组成,发射模块主要将要发送的数据经单片机处理后,通过nRF905发送出去;在接收模块中,nRF905则将数据正确接收后通过上位机界面显示出来,从而实现短距离井下的无线通信。
无线收发系统硬件设计nRF905模块简介nRF905是Nordic VLSI公司推出的单片射频收发器,工作电压为1.9 V~3.6 V,工作于433MHz、868MHz、915MHz 3个ISM频段,频道转换时间小于650μs,最大数据速率为100 kbit/s。
nRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和GFSK 调制器组成。
nRF905 模块的高频头用户接口电路管脚图如图1所示。
图1 nRF905模块的高频头用户接口电路管脚nRF905模块具有两种工作模式和两种节电模式。
工作模式包括:ShockBurst 接收模式和ShockBurst 发射模式;节电模式包括:掉电与SPI 编程模式、待机与SPI编程模式。
系统硬件设计本无线收发电路主要由C8051F060单片机和无线射频芯片nRF905组成。
系统方框图如图2所示。
图2 无线收发电路系统组成框图C8051F350是Silabs公司的一款精确混合信号单片机,片内有8通道16bit的S-D型ADC、128倍PGA、电流型DAC以及VREF等模拟外设,可以方便地与温度压力等传感器直接连接。
基于单片机的无线射频收发系统
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,3个16位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构),全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。
但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。正如人们所发现的,只要建立双向无线通信-双工通信并且选无线数据传输模块基于微功耗单片射频收发器NRF24L01设计,采用89C52单片机完成数据的处理和控制择成本低的收发芯片,就会出现许多新应用。
附录1:无线发射系统电路图…………………………………………………………19
附录 2:发送程序………………………………………………………………………20
前言
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。
课程设计(论文)-基于单片机的射频遥控控制系统
单片机原理与应用技术课程设计报告(论文)题目:基于单片机的射频遥控控制系统专业班级:姓名:时间:指导教师:2013年11月29日基于单片机的射频遥控控制系统一.设计要求(一)基本功能1. 有效遥控距离大于10米。
2. 遥控控制的路数在5路以上。
3. 采用数码管显示当前工作的控制电路。
(二)扩展功能1.通过遥控器可以任意设置用户密码(1-16位长度),只有合法用户才能有修改电路控制的功能,同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。
2.报警和加锁功能:密码的输入时间超过12秒或者连续3次输入失败,声音报警同时锁定系统,不让再次输入密码。
此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。
二.计划完成时间三周1.第一周完成软件和硬件的整体设计,同时按要求上交设计报告一份。
2.第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。
3.第三周完成软件和硬件的联合调试。
射频遥控控制系统摘要:本设计是基于单片机的射频遥控系统设计,设计内容包括了无线接收,无线解码和电路控制三大块。
如今无线射频技术已经得到了广泛的应用;其利用无线波线来传输数据,这种情况下不需要实体连线,体积小,成本低,功能强。
我们日常生活中的电视机,洗衣机,空调,航天飞机,工业现场设备等都运用了无线遥控的技术。
本设计中发射端采用专用的发射芯片来实现无线遥控码的发射。
接收端采用市面上流行的pt2272接收模块,接收到的红外信号经由接收头完成光/电转化和解调的工作,然后把完整码发送到解码芯片中去完成解码工作。
本设计中的主芯片是AT89C2051单片机,主芯片和解码芯片之间进行串行通讯。
本设计主要应用了AT89C2051单片机作为核心,综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识,应用无线信号的优点。
遥控操作的不同,遥控发射器通过对无线电发射频率的控制来区别不同的操作。
遥控接收器通过对无线电波接收频率的识别,判断出控制操作,来完成整个射频遥控发射、接收过程。
系统启动后,解码芯片将解码后得到的8位数据码串行发送到主芯片中,然后通过主芯片来控制密码锁密码的修改,判断。
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附录 2:发送程序……………………………………………………………………… 20
前言
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。
2系统组成…………………………………………………………………………2
2.1 射频收发控制模块……………………………………………………………3
2.1.1 无线射频收发芯片nRF24L01介绍……………………………………………3
2.1.2 稳压部分………………………………………………………………………5
本系统采用的是半双工传送方式。所谓半双工就是通信的双方均具有发送和接收信息的能力,信道也具有双向传输性能,但是,通信的任何一方都不能同时既发送信息又接收信息,即在指定的时刻,只能沿某一个方向传送信息。所以上述实现过程只介绍了由一方传送到另一方的过程,而相反方向与其原理相同。
无线数据收发系统可以分为无线收发控制电路、单片机控制电路、显示电路和按键电路四部分组成,系统原理框如图1-1所示:
图1-1无线数据收发系统原理图
1.2实现过程
当我们需要发送数据时,使用按键来输入所需发送的信息。按键与单片机的STC89C52RC的P3.2-P3.5口相接,单片机的P1.0口控制信息的发送与接收,并且TXD端与收发器输入端相连,通过TXD将数据传入收发器,收发器接收到数据后,通过FSK调制,将信号发送出去;接收端的收发器通过解调,将载波信号转换为数字信号,完成信息传输过程;收发器的输出端通过RXD端将数字信号输入到单片机;单片机将数据传送到显示器,这样就完成了一次数据发送与接收并显示的过程。
本次设计主要是利用无线收发电路,加上单片机控制与液晶显示制成一套完整的数据收发系统。考虑到目前市场上的一些需求,设计的主要要求是方案成本低,体积小,低功耗,集成度高,尽量无需调外部元件,传输时间短,接口简单。。
第一章系统设计
1.1系统设计
无线数据传输系统有点对点,点对多点和多点对多点三种。本系统由于实际应用的需要,接收器和数据终端之间的数据传输通过NRF24L01进行,构成点对点无线数据传输系统。整个系统中,两数据终端之间的无线通信采用433MHz的频段作为载波频率,收发通过串口通信。
2.2单片机控制部分……………………………………………………………………6
2.2.1 STC89C52RC功能介绍…………………………………………………………6
2.2.2 内部结构………………………………………………………………………6
2.2.3 串口通信………………………………………………………………………8
关键词:无线通信无线数据传输模块单片机射频
前言 ……………………………………………………………………………………1
1系统设计………………………………………………………………………1
1.1系统设计……………………………………………………………………………2
1.2实现过程……………………………………………………………………………2
但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。正如人们所发现的,只要建立双向无线通信-双工通信并且选无线数据传输模块基于微功耗单片射频收发器NRF24L01设计,采用89C52单片机完成数据的处理和控制择成本低的收发芯片,就会出现许多新应用。
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专业课程设计报告
题 目:
基于单片机的射频无线收发系统
姓 名 :
晁州
专 业 9
同 组 人:
朱丽洁
指导教师:
张小林
南昌航空大学信息工程学院
20 13 年 0 7 月 05 日
基于单片机的无线射频收发系统
摘 要:随着现代电子技术的飞速发展,通信技术也取得了长足的进步。在无线通信领域,越来越多的通信产品大量涌现出来。但设计无线数据传输产品往往需要相当的无线电专业知识和价格高昂的专业设备,因而影响了用户的使用和新产品的开发。nRF24L01是一个为433MHzISM频段设计的无线收发芯片,它为短距离无线数据传输应用提供了较好的解决办法,使用nRF24L01降低了开发难度,缩短了开发周期,使产品能更快地推向市场。本文提出了一种应用于无线数据收发系统的设计思路及实现方案,给出了基于无线射频芯片nRF24L01和STC89C52单片机的无线数据传输模块的设计方法,详细分析了各部分实现原理,并对系统的传输距离、传输数据的正确性进行了测试。试验表明,该系统性能稳定,具有较强的抗干扰能力,有较强的实用价值。
2.3 显示部分…………………………………………………………………………10
3软件设计………………………………………………………………………………11
3.1 主程序流程图……………………………………………………………………11
3.2 数据收发子程序流程图…………………………………………………………12
3.3 键盘子程序流程图………………………………………………………………13
4测试结果及分析………………………………………………………………………13
4.1 硬件电路测试……………………………………………………………………14
4.2 系统测试…………………………………………………………………………14
4.2.1 测试方法……………………………………………………………………14
4.2.2 功能测试及分析……………………………………………………………14
5结论………………………………………………………………………………16
6参考文献……………………………………………………………………………17
致谢………………………………………………………………………………………18