基于无线传输模块的网络通信系统设计

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1、毕业设计（论文）第1章方案论证1.1课题来源随着现代通信技术的飞速发展，无线数据传输系统已成为当今通信业乃至整个信息业的热点，不但可以应用在数据传输电台，还可以应用于无线遥控、报警、无线局域网、军事通信等范围，具有一定的实际应用价值。目前，无线数据通信的应用领域越来越广：遥控遥测、无线抄表、门禁系统、身份识别、非接触RF智能卡、无线标签、安全防火系统、生物信号采集、机器人控制等。凡是布线繁杂或不允许布线的场合都希望能通过无线方案来解决。为此,需要设计相应的接口系统，控制这些射频芯片工作,完成可靠稳定的无线数据通信。基于达成以上要求本人设计了一款基于无线

2、传输模块的网络通信系统。1.2方案论证此次方案设计使用的元器件主要有两种分别是单片机和无线传输模块，使用单片机控制无线传输模块进行发送和接收数据，单片机准备用比较熟悉的AT89S51单片机，无线传输模块准备用性价比比较高的nRF24L01。1.2.1基于无线传输模块的网络通信系统的基本工作原理本系统通过利用无线传输模块进行的无线通信传输，图1通过用单片机控制无线传输模块1进行发送无线信号，然后用单片机控制无线传输模块2接收无线传输模块1所发出的无线信号，从而实现1对1的无线信号传输。图2所示的是通过单片机控制3个无线传输模块进行相互的无线传输。单片机无

3、线传输模块1无线传输模块2单片机图1.11对1无线传输原理框图-40-毕业设计（论文）单片机无线传输模块1无线传输模块2单片机单片机无线传输模块3图1.23模块间相互无线传输原理框图1.2.2无线传输模块的选择方案一：采用nRF24L01本方案采用的无线传输模块是nRF24L01，nRF24L01是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5GHzISM频段。工作电压为1.9～3.6V，有多达125个频道可供选择。可通过SPI写入数据，最高可达10Mb/s，数据传输率最快可达1Mb/s，并且有自动应答和自动再发射功能。芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡

4、器、调制器等功能模块，并融进了增强式ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低，以-6dBm的功率发射时，工作电流只有9mA，接收时工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。图1.3无线传输模块nRF24L01-40-毕业设计（论文）方案二：采用nRF9E5本方案采用的无线传输模块是nRF9E5，nRF9E5是一种微型32引脚QFN(5x5mm)封装的芯片。工作电压直流1.9～3.6V,工作频率433MHz，868～915MHz。nRF9E5主要由兼容8051的微控制器；

5、nRF9E5无线通讯模块；A/D转换模块和一些与逻辑端口连接的其他功能模块:包括SPI可编程串行接口、PWM脉冲宽度调制、低功率RC振荡器、看门狗定时器和RTC实时时钟唤醒模块等组成。综上所述，方案1选择的无线传输模块nRF24L01它的工作速率可以达到1Mbps，而nRF9E5的工作速率只有100kbps，nRF24L01的功耗可以达到—6dBm比nRF9E5的功耗低，并且nRF24L01具有CRC纠检错硬件电路和协议，使得模块运行稳定可靠，而nRF24L01的价格却只有nRF9E5价格的一半。1.2.3单片机的选择随着电子技术的发展与进步，单片机也

6、已有许多型号，常见的有Intel公司的MCS-51、151、251系列；ZILOG的Z8系列；Philips公司的80C51和51XA系列；Motorola的68HC05/08系列；Microchip公司的PIC18CXX系列单片机；Atmel公司的89系列；Sunplus公司的SPCE061A系列单片机；Winbond公司的78E51系列等。方案一:采用Microchip公司的PIC18F4620本方案采用的是采用PIC18F4620单片机，PIC18F4620采用哈佛结构，以及RISC指令系统单片机，其具有1KRAM，64KFLASH，丰富的I/O

7、口资源，内置A/D，内置EEPROM，看门狗电路，倍频电路等丰富的外围模块，一个指令周期是四个机器周期，运算速度快，完全能够满足我们的系统要求。但由于其不是主流单片机，价格比较高，购买不方便，使用不广泛，放弃此方案。方案二：采用ATMEL公司的AT89S51ATMEL公司的AT89S51，它以经典的8031为内核，有一个8位的微处理器，不仅可以处理字节数据，还支持位操作，片内拥有8KB的FlashROM程序存储器，256BRAM的数据存储器，中断系统拥有6个中断源，分两级优先权，一个串行口，4个8位并行IO口：P0、P1、P2、P3，具有很强的运算、控

8、制能力，而且与其他单片机相比具有很强的稳定性，价格低，性价比高。-40-毕业设计（论文）综上所