单片机短距离无线传输论文

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1、新疆大学信息学院创新实验室实验报告第三组组员：张仁友李会玲孟凡堂7无线串口通信一实验目的1完成串口基本实验（MCU和PC通信）2完成无线模块的调试3编制通信协议是通信可靠稳定二．实验原理1、无线数据传输模块PTR2000和无线通信芯片nRF401本实验项目选用的无线传输模块为PTR2000，他是一种超小型、低功耗、高速率的无线收发数据传输模块，使用的是挪威Nordic公司推出的nRF401无线通信芯片。该芯片使用了433MHzIGM频段，是真正的单片UHF无线收发一体芯片。在数据编码方面，nRF40

2、1采用串口传输，无须多数据进行曼彻斯特编码，应用及编程非常简单，传送的效率很高，标称速率就是实际速率。在控制芯片外围元件的数量方面，nRF401也是一个较为理想的选择，它的外围元件仅需10个左右，无须声表面滤波器、变容器等昂贵的元件，只需使用4MHz的晶体，收发天线合一，减小了系统开发的难度。在目前较为流行的无线通信芯片中，无论是从使用的方便性、传输速度还是输出功率等各个方面考虑，nRF401都是较为理想的选择，本实验项目就是基于nRF401芯片的无线数据传输模块。PTR2000是一种超小型、低功耗

3、、高速度的无限数据传输模块，它的通信速率最高可达20Kbps,也可工作在其他速率，如4800bps/9600bps。PTR2000采用了低发射功率、高灵敏度设计，可满足无线管制的要求且无须使用许可证，是目前低功率无线数据传输的理想选择。2、无线通信芯片Nrf401引脚功能说明Nrf401使用20引脚的SSOCI封装，其引脚分布如下图1-1下面介绍各个引脚的功能。XC1、XC2（引脚1、20）：这两个引脚用于连接外部参考晶振，其中，XC1为晶振输入，XC2为晶振输出。VDD(引脚2、8、13)：电源输

4、入脚，电压范围2.7-5.2V。VSS（引脚3、7、14、17）：电源地。FILT1(引脚4)：滤波器接入端。VCO1、VCO2(引脚5、6)：外界压控振荡电感。7DIN(引脚9)：发射数据输入端，该引脚用于从单片机接收要发送的数据。DOUT(引脚10)：接收数据输出端，该引脚讲无线接收到的数据送入单片机。RF_PWR（引脚11）：发射功率设置。CS（引脚12）：频道选择端。CS=0，芯片工作在频道1，即433.92MHz频道；CS=1,芯片工作频道2，即434.33MHz。ANT1、ANT2(引脚

5、16、15)：天线接口。PWR(引脚18)：低功耗控制。PWR=1时，芯片处于正常工作状态；PWR=0时，芯片为待机微功耗状态。TXEN（引脚19）：工作模式切换。TXEN=1时，芯片为数据发射状态；TXEN=0时；芯片为数据接收状态。3、无线数据传输模块PTR2000引脚功能说明PTR2000是基于Nrf401芯片的无线数据传输模块，它的引脚分布如图1-2所示。下面介绍各个引脚的功能。VCC（引脚1）：电源输入脚，电压范围2.7-5.2V。CS（引脚2）：频道选择端。CS=0,芯片工作在频道1，即

6、433.92MHz频道；CS=1,芯片工作在频道2，即434.33MHz。DO（引脚3）：数据输出端。DI（引脚4）：数据输入端。GND（引脚5）：电源地。PWR（引脚6）：低功耗控制。PWR=1时，模块处于正常工作状态；PWR=0时，模块为待机微功耗状态。TXEN（引脚7）：工作模式切换。TXEN=1时，模块为数据发射状态；TXEN=0时，模块为数据接收状态。正确地设置工作模式对于使用PTR2000模块至关重要，对于PTR2000模块而言，它的工作模式设置主要包括工作频道的设置和发送、接收、待机状

7、态的设置，这由TXEN、CS、PWR三个引脚共同决定，如下表1-3：引脚电平工作模式TXENCSPWR工作频道工作状态0011（433.92MHz接收0112（434.33MHz接收1011（433.92MHz）发射1112（434.33MHz）发射--0-待机表1-3PTR2000工作模式设置5、发送端单片机和PTR2000的接口电路设计本实验项目中单片机选用Atmel公司的AT89C52,它通过自己的串口以及I/O控制口与PTR2000直接相连，接口电路如图1-4所示：7图1-4中，AT89C5

8、2单片机主要完成数据的采集和处理，向PTR2000模块发送数据并且接收PC机通过PTR2000传送过来的数据。和单片机相连的PTR2000模块主要是将单片机的待传数据调制成射频信号，发送到PC机端的PTR2000模块，同时接受PC机端PTR2000模块传过来的射频信号，并调制成单片机能够识别的TTL信号送给单片机。图1-4单片机和PTR2000接口电路原理图6、接收端单片机和PTR2000的接口电路图1-5接收端单片机和PTR2000接口电路原理图77、串行无线通信协