单片机无线传输系统设计(89C51)

毕业论文（设计）

题目：单片机无线传输系统设计完成人：

班级：11

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目录

摘要 (1)

引言 (1)

1总体设计 (2)

1.1设计技术背景 (2)

1.1.1 AT89S51单片机简介 (2)

1.1.2 AT89S51主要功能特点 (2)

1.2单片机无线数据传输原理 (3)

1.2.1 单片机无线数据传输原理概述 (3)

1.2.2无线数据传输常用编码方式 (3)

1.2.3无线数据传输解码 (5)

1.2.4无线数据传输调制和解调 (6)

2无线数据收发模块 (7)

2.1无线收发模块nRF905简介 (7)

2.2 nRF905无线模块特点 (7)

2.3 工作模式及芯片结构 (7)

3系统软硬件设计 (8)

3.1 硬件设计 (8)

3.1.1概述 (8)

3.1.2 电路原理 (9)

3.1.3 SPI接口配置 (9)

3.2 软件设计 (12)

3.2.1概述 (12)

3.2.2发射程序 (13)

3.2.3接收程序 (17)

4结束语 (21)

参考文献 (22)

Abstract (23)

单片机无线传输系统设计

作者：

指导教师：

摘要：当今社会发展迅速,人们迫切的期望能随时随地、不受时空限制地进行信息交互。当今的各种智能化控制系统也离不开数据信息的传输。其中，无线数据传输是区别于传统的有线传输的新型传输方式，系统不需要传输线缆、成本低廉、施工简单。现在，有很多的电器产品(如一些家用电器)的操作控制也都采用了无线数据传输方式，一些无线数据传输功能相对简单的电器产品，无线数据传输信号的接收识别往往采用与编码调制芯片配套的译码芯片。而无线数据传输功能比较复杂的一些电器产品，无线数据传输信号的识别与译码多采用单片机，其编码调制方法也有多种。本文介绍一种基于AT89S51单片机以及无线收发模块nRF905的无线数据传输方案，以及用单片机对其进行识别的程序设计方法，以供参考。

关键词：AT89S51单片机，nRF905模块，无线数据传输；

引言

当今的各种智能化控制系统 ,比如智能化小区内部的无线抄表系统、门禁系统、防盗报警系统和安全防火系统等 ,工业数据采集系统 ,水文气象控制系统,机器人控制系统、数字图像传输系统等等 ,都离不开数据信息的传输。可以说 ,数据信息传输系统是各种智能化控制系统的重要组成部分。[1]在有线数据传输方式当中,数据的传输载体是双绞线、同轴电缆或光纤。在一些单片机监测系统中,数据采集装置是安装在环境条件恶劣的现场或野外。采集到的数据通信传输到手持终端, 然后通过手持终端送到后台机(PC机) 进行数据分析、处理。这样,数据采集装置与手持终端之间的数据传输需解决通信问题。若采用有线数据传输方式显然是不合适的。相比于传统的有线数据传输方式,无线数据传输方式可以不考虑传输线缆的安装问题,从而节省大量电线电缆,并且降低施工难度和系统成本,是一个很有发展潜力的研究课题。无线数据传输因其传输距离远和受障碍影响小而得到广泛应用，随着各种专用无线数据传输集成电路和无线数据传输发射和接收专用集成电路的不断涌现，使许多复杂的无线数据传输系统的设计变得愈来愈简单，而且工作稳定性可靠。本文介绍利用单片机以及发射/接收模块电路实现的一种无线数据传输系统的设计思想。给出了无线数据传输系统的工作原理、硬件设计方案和软件设计方案。

1总体设计

1.1设计技术背景

1.1.1 AT89S51单片机简介

AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器[2]，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，其DIP封装的引脚图如图1所示，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

图1 AT89S51芯片DIP封装引脚

此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。

1.1.2 AT89S51主要功能特点

1、为一般控制应用的 8 位单芯片

2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至 12MHz）

3、内部程式存储器（ROM）为 4KB

4、内部数据存储器（RAM）为 128B

5、外部程序存储器可扩充至 64KB

6、外部数据存储器可扩充至 64KB

7、32 条双向输入输出线，且每条均可以单独做 I/O 的控制

8、5 个中断向量源

9、2 组独立的 16 位定时器

10、1 个全多工串行通信端口

11、8751 及 8752 单芯片具有数据保密的功能

12、单芯片提供位逻辑运算指令

13、看门狗（WDT）电路

1.2单片机无线数据传输原理

1.2.1 单片机无线数据传输原理概述

无线数据传输有发送和接收两个组成部分。[3]发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号,通过无线数据传输模块中的发射模块发射信号。无线数据传输接收端普遍采用价格便宜,性能可靠的一体化无线数据传输接收模块、接收无线数据传输信号,它同时对信号进行放大、检波、整形,得到TTL 电平的编码信号,再送给单片机,经单片机解码并执行,去控制相关对象,其原理如图2所示。

图2 无线数据传输原理

1.2.2 无线数据传输常用编码方式

第一种:FSK式（移频键控方式Frequency Shift Keying）, 又称数字调频。