无线数据采集系统的设计与实现毕业论文

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1、无线数据采集系统的设计与实现毕业论文目录摘要1绪论11.1本课题的背景与意义11.2国内外无线传输现状与发展21.2.1无线传输技术现状及特点21.2.2无线射频技术的发展前景31.3本文所完成的工作42无线数据采集系统的原理与单片机控制的电路设计52.1无线数据采集系统的原理52.2单片机部分的电路设计62.2.1数据采集原理62.2.2单片机控制的硬件设计72.3AT89S51单片机112.3.1CPU特性112.3.2存储器112.3.3单片机的工作方式122.3.4并行I/O接口142.3.5串行接口162.2.6中断系统183

2、无线射频电路设计193.1nRF401芯片简介193.2nRF401应用说明213.2.1电气特性223.2.2工作模式时序223.2.3天线阻抗匹配233.2.4PLL环路滤波252.2.5VOC感抗253.2.6晶振说明252.3nRF401射频电路设计252.4nRF401无线发射抗干扰设计273.5无线通讯距离设计283.5.1无线通讯距离计算283.5.2无线通讯长距离设计294混合信号PCB设计工艺323.1工艺要求333.2部分PCB图335软件设计354.1系统总体软件流程355.2无线通讯协议364.3低功耗设计375

3、.4系统抗串干扰软件设计386系统的调试395.1数字电路部分的调试396.2无线传输部分的调试395.3系统调试396.4系统的改进方向39总结41致谢…42参考文献43附录1英文资料44附录2英文翻译资料58附录3系统原理图与PCB图61附录4单片机程序清单651.1本课题的背景与意义随着科学技术发展的日新月异，有线网络逐渐地被无线网络所取代。冃前，无线通信技术己经成为了先进科学技术的代表。它在工业自动化，商业自动化，交通运输控制管理等领域有着广泛的应用，而无线领域的RF技术又是当今科技发展的一个焦点，并被列为21世纪最有前途的重要

4、产业和应用技术之一。无线技术近年来的发展和应用突飞猛进，对人类社会的信息化进程起到了巨大的推进作用，深刻改变着人们的生活方式，给人类生活带来了巨大的方便。各种无线接入新技术的出现，也给无线领域的发展带來了新的繁荣和新希望。同时也给商家创造了巨大的商业价值，而且在提供普遍服务、跨越数字鸿沟等方面带來了巨大的社会价值。目前，在工业控制现场，常常需要采集大量的现场数据，如电压、电流、温度、气压等，并将这些采集的数据传输到主机进行处理，由主机根据处理的结果，将控制信号传输给现场执行模块执行各种操作。目前数据的传输基本上是基于有线网络，如RS48

5、5,CAN等，这些有线的网络一般具有成本比较高、维护不方便等缺点，而无线传输相对具有一定的优势，如成本低、可靠性高、维护方便等。在电脑和用户电子设备之间实现无线数字通信，它省却了铺设传输连接线的麻烦，而且升级和增加新的设备亦非常方便。由此可见，本课题研究的项目是极具发展前途的，未来将会有更多的社会人士投入到这个技术项目的开发研究上来。在科学技术日益发达的今天，无线射频技术以其独特的优势一直走在科技的前沿，目前在工业自动化，商业自动化，物流控制，仓储管理方面己经显示出巨大的成本效益•未来的商业价值将会无可估量。本课题设计的无线数据传输采集

6、系统对于其他无线数据传输的应用具有一定的参考价值，通过适当改变硬件配置，以及适当修改程序，可广泛应用于遥控装置、工业控制、无线通信、电信终端、车辆安全、自动测试、家庭自动化、智能建筑、报警和安全系统等领域。1.2国内外无线传输的现状与发1.2.1无线传输技术现状及特点当今无线传输技术的优势越来越明显了，并且逐步取代了传统的有线传输方式。现有常见的无线传输方式大致有如下几种：无线红外传输、无线射频传输、GSM/GPRS无线公网传输；这几种传输方式都各自有特色下面介绍一下：线红夕卜传输红外线传输是指利用红外（TR）辐射实现的无线数据传输方式

7、。所谓红外线是指波长超过红色可见光的电磁辐射。红外线通讯是一种廉价、近距离、无线、低功耗、错误率低，干扰性弱，保密性强的通讯方案，在PC机屮主要应用于无线数据传输，有时也用于无线网络接入和近程遥控。相对于无线区域网络，蓝牙这两者以微波为传输方式的无线网络，红外线传输比较不易受到电波干扰，这也是红外线在手机、PDA等应用较802.11、蓝牙、H0MERF等微波传输广泛原因之一…但有其自身无法克服的缺点。a）方向性强，角度要求严格；b）传输距离短，且受天气影响；c）容易受各种热源、光源的干扰；d）收发之间不能有遮挡物。无线射频传输射频Rad

8、ioFrequency,简称RF射频就是射频电流。它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。无线射频技术是在家庭