简易无线汉字传输装置.doc

简易无线汉字传输装置目录摘要1一系统方案选择与设计21、系统核心的比较与选择22、无线收发模块的选择与比较23、液晶显示模块的选择与比较2二、系统的电路设计与实现21、系统硬件的基本组成部分22、主要单元电路的设计3三、系统的软件设计5四、系统测试61、测试仪器62、指标测试方法及测试数据6五、结论6附录7摘要本设计主要由AVR单片机，数据收发模块、键盘、液晶显示器等部分构成。采用AVR单片机ATmega16作为核心处理器，完成收发模块以及液晶显示控制。数据收发模块采用CMOS工艺的TX-2B/RX-2B收发芯片，具有低功耗、低频率、传输距离远等特点，能够满足系统设计要求。本设计用16*16点阵12864液晶显示器对收发汉字进行显示，满足点阵传输的要求。系统实现了对1080个汉字在3米内以27MHz载波频率的无线传输，可支持无限次的循环发送、有限次循环发送、单次发送三种不同发送模式，使无线通信更人性化、智能化。关键词：ATmega16； TX-2B/RX-2B；液晶显示一系统方案选择与设计1、系统核心的比较与选择方案一：采用 FPGA作为系统核心。由于传输模块频率低于30MHZ，相对于FPGA处理高频信号有一定的遏制。而且FPGA内部资源丰富，对存储量要求较小的设计性价比有所下降，因此，暂时不考虑此方案。方案二： 采用ATmega16单片机作为系统核心。ATmega16是高性能低功耗的8位AVR微处理器，由于其先进的指令集以及单时钟周期指令时间，ATmega16的数据在资源利用方面有较高的合理性以及可行性。2、无线收发模块的选择与比较方案一：采用nRF401无线收发芯片，nRF401是Nordic公司研制的单片UHF无线收发芯片，工作在433MHz ISM频段。它采用FSK调制解调技术，抗干扰能力强，并采用PLL频率合成技术，频率稳定性好，发射功率最大可达10dBm，接收灵敏度最大为105dBm，数据传输速率可达20Kbps，工作电压在+35V之间。它的缺点是传输距离太短，而且抗干扰性能偏差。如果在房间里通信，误码率很高且价格昂贵，故不考虑此方案。方案二：采用CMOS工艺的TX-2B/RX-2B收发芯片，降低了功耗，其中SCDRX-2B具有较强的识别能力，从而提高接收距离。3、液晶显示模块的选择与比较方案一：采用1602液晶来充当显示模块。该液晶显示器以其微功耗显示内容丰富，体积小，超薄轻巧等诸多优点，但是分辨率相对较低，故不考虑此方案。方案二：采用12864液晶充当显示模块。该液晶显示器是点阵式液晶，可显示字符和汉字，性价比较高，应用非常广泛。二、系统的电路设计与实现1、系统硬件的基本组成部分该系统由两个以ATmega16为核心的最小系统，一个键盘，一个无线发射模块TX-2B，一个无线接收模块RX-2B，两个LCD12864外围电路等组成。（如图一、二所示）最小系统电路版集成了ATmega16和一些其他外围分立元件。ATmega16是一款高速八位单片机，具有先进的RISC结构，内部有非易失性程序和数据存储器，应用较为广泛。TX-2BATmega16LCD调制键盘图一：无线发射模块RX-2BATmega16LCD接收汉字解调 图二、无线接收模块2、主要单元电路的设计2.1 TX-2B的无线数据传输发射机发射机电路板由TX-2B芯片和各分立元件构成。TX-2B无线发射模块则由振荡器、定时发生器、锁存电路、编码电路和输出逻辑组成。它是专为遥控玩具车设计的接收芯片，它采用CMOS工艺制造，工作电压范围Vcc在1.55.0V,它的CMOS工艺保证了极低的功耗，另外具有独特的关机功能。发射功能模块主要负责数据包的生成和发送，这些功能都是由硬件电路自动实现。如图三所示：图三：无线传输与调制电路2.2 RX-2B无线数据传输接收机 接收机由RX-2B芯片和各分立元件构成。RX-2B则由振荡器、定时发生器、解码电路、放大器、运算器、逻辑控制及锁存电路组成。它是专为遥控玩具车设计的接收芯片。工作电压范围在1.55.0V,同样具有外围元件少，功耗低的特点。接收功能的模块主要负责数据包的解码和接收。如图四所示：图四：无线接收与解调电路三、系统的软件设计本无线传输系统具有三种传输方式：单次传送；有限次传送；无限次传送。这三种传送方式之间可以任意切换从而实现汉字的传输。整个系统的主要功能有： 整个系统的传输方式可通过按键进行切换（1） 在发送数据时，系统发送汉字（2） 在接收数据时，系统通过LCD显示对应汉字（3） 在接收数据时，系统具有自动提示功能其具体流程图如图五所示：开始开始等待接受信号键入编码值No有限次发送选择传递方式Yes判断数据有效NO Yes判断是否有效接受数据无限次循环单次发送是否起始位输入次数确认发送汉字解码液晶显示液晶显示图五：软件收发流程图四、系统测试1、测试仪器万用表、信号发生器 、示波器2、指标测试方法及测试数据 对发射模块频率和信号的调试：在发送端我们选用ATmega16的1、4、5、14四个引脚作为I/O接口,经过系统调试，我们将1、4、5、14引脚分别进行高低电平设定：即1101为0、1011为1、0111为2、1110为3、0101为4、1100为5、0011为6、1010为7。对发射模块频率和信号的调试：在接收端我们选用6、7、10、11四个引脚作为I/O接口，对发送的电平进行解码，则解出0001为0、0010为1、1000为2、0100为3、1001为4、0101为5、1010为6、0110为7实验结果与数据：发射方式 误码率传输速率（bps）最大传输距离（m）单次发送10-26003有限次循环发送10-27003无限循环次发送10-27603 五、结论本设计实现了所有基本要求，对发挥部分也有很多突破：实现了汉字无线传输，在要求的字库范围内进行扩展，误码率小于百分之一，可以实现1000个汉字的编码与接收，并可实现步进。并且该方案提供多种传输模式，可以综合考虑误码率与传输速率之间进行合理分配。附录字库：【1001】啊 【1002】阿 【1003】埃 【1004】挨 【1005】哎 【1010】鞍 【1011】氨 【1012】安 【1013】俺 【1014】按 【1015】暗 【1020】袄 【1021】傲 【1022】奥 【1023】懊 【1024】澳 【1025】芭 【1030】靶 【1031】把 【1032】耙 【1033】坝 【1034】霸 【1035】罢 【1040】班【1041】搬 【1042】扳 【1043】般 【1044】颁 【1045】板 【1050】梆【1051】榜 【1052】膀 【1053】绑 【1054】棒 【1055】磅 【1101】薄 【1102】雹 【1103】保 【1104】堡 【1105】饱 【1110】卑 【1111】北 【1112】辈 【1113】背 【1114】贝 【1115】钡 【1120】崩 【1121】绷 【1122】甭 【1123】泵 【1124】蹦 【1125】迸 【1130】毙 【1131】毖 【1132】币 【1133】庇 【1134】痹 【1135】闭 【1140】编 【1141】贬 【1142】扁 【1143】便 【1144】变 【1145】卞 【1150】别 【1151】瘪 【1152】彬 【1153】斌 【1154】濒 【1155】滨 【1201】病 【1202】并 【1203】玻 【1204】菠 【1205】播 【1210】舶 【1211】脖 【1212】膊 【1213】渤 【1214】泊 【1215】驳 【1220】怖 【1221】擦 【1222】猜 【1223】裁 【1224】材 【1225】才 【1230】残 【1231】惭 【1232】惨 【1233】灿 【1234】苍 【1235】舱 【1240】侧【1241】册 【1242】测 【1243】层 【1244】蹭 【1245】插 【1250】拆 【1251】柴 【1252】豺 【1253】搀 【1254】掺 【1255】蝉 【1301】场 【1302】尝 【1303】常 【1304】长 【1305】偿 【1310】嘲 【1311】潮 【1312】巢 【1313】吵 【1314】炒 【1315】车 【1320】忱 【1321】沉 【1322】陈 【1323】趁 【1324】衬 【1325】撑 【1330】承 【1331】逞 【1332】骋 【1333】秤 【1334】吃 【1335】痴 【1340】赤 【1341】翅 【1342】斥 【1343】炽 【1344】充 【1345】冲 【1350】仇 【1351】绸 【1352】瞅 【1353】丑 【1354】臭 【1355】初 【1401】础 【1402】储 【1403】矗 【1404】搐【1405】触 【1410】窗 【1411】幢 【1412】床 【1413】闯 【1414】创【1415】吹 【1420】蠢 【1421】戳 【1422】绰 【1423】疵 【1424】茨【1425】磁 【1430】葱 【1431】囱 【1432】匆 【1433】从 【1434】丛【1435】凑 【1440】脆 【1441】瘁 【1442】粹 【1443】淬 【1444】翠【1445】村 【1450】答 【1451】瘩 【1452】打 【1453】大 【1454】呆【1455】歹 【1501】怠 【1502】耽 【1503】担 【1504】丹 【1505】单 【1510】蛋 【1511】当 【1512】挡 【1513】党 【1514】荡【1515】档 【1520】道 【1521】盗 【1522】德 【1523】得 【1524】的【1525】蹬 【1530】敌 【1531】笛 【1532】狄 【1533】涤 【1534】翟 【1535】嫡 【1540】掂 【1541】滇 【1542】碘 【1543】点 【1544】典【1545】靛 【1550】叼 【1551】雕 【1552】凋 【1553】刁 【1554】掉 【1555】吊 【2001】馈 【2002】愧 【2003】溃 【2004】坤 【2005】昆 【2010】腊【2011】辣 【2012】啦 【2013】莱 【2014】来 【2015】赖 【2020】览【2021】懒 【2022】缆 【2023】烂 【2024】滥 【2025】琅 【2030】佬【2031】姥 【2032】酪 【2033】烙 【2034】涝 【2035】勒 【2040】类【2041】泪 【2042】棱 【2043】楞 【2044】冷 【2045】厘 【2050】鲤【2051】礼 【2052】莉 【2053】荔 【2054】吏 【2055】栗 【2101】痢 【2102】立 【2103】粒 【2104】沥 【2105】隶 【2110】涟【2111】帘 【2112】敛 【2113】脸 【2114】链 【2115】恋 【2120】晾【2121】亮 【2122】谅 【2123】撩 【2124】聊 【2125】僚 【2130】列 【2131】裂 【2132】烈 【2133】劣 【2134】猎 【2135】琳 【2140】拎 【2141】玲 【2142】菱 【2143】零 【2144】龄 【2145】铃 【2150】琉 【2151】榴 【2152】硫 【2153】馏 【2154】留 【2155】刘 【2201】隆 【2202】垄 【2203】拢 【2204】陇 【2205】楼 【2210】掳 【2211】卤 【2212】虏 【2213】鲁 【2214】麓 【2215】碌 【2220】吕 【2221】铝 【2222】侣 【2223】旅 【2224】履 【2225】屡 【2230】滦 【2231】卵 【2232】乱 【2233】掠 【2234】略 【2235】抡 【2240】锣 【2241】箩 【2242】骡 【2243】裸 【2244】落 【2245】洛 【2250】吗 【2251】埋 【2252】买 【2253】麦 【2254】卖 【2255】迈 【2301】谩 【2302】芒 【2303】茫 【2304】盲 【2305】氓 【2310】冒 【2311】帽 【2312】貌 【2313】贸 【2314】么 【2315】玫 【2320】美 【2321】昧 【2322】寐 【2323】妹 【2324】媚 【2325】门 【2330】眯 【2331】醚 【2332】靡 【2333】糜 【2334】迷【2335】谜 【2340】绵 【2341】冕 【2342】免 【2343】勉 【2344】娩 【2345】缅 【2350】灭 【2351】民 【2352】抿 【2353】皿 【2354】敏 【2355】悯 【2401】摹 【2402】蘑 【2403】模 【2404】膜【2405】磨 【2410】陌 【2411】谋 【2412】牟 【2413】某 【2414】拇【2415】牡 【2420】睦 【2421】牧 【2422】穆 【2423】拿 【2424】哪【2425】呐 【2430】男 【2431】难 【2432】囊 【2433】挠 【2434】脑【2435】恼 【2440】泥 【2441】尼 【2442】拟 【2443】你 【2444】匿【2445】腻 【2450】酿 【2451】鸟 【2452】尿 【2453】捏 【2454】聂【2455】孽 【2501】拧 【2502】泞 【2503】牛 【2504】扭 【2505】钮 【2510】虐 【2511】疟 【2512】挪 【2513】懦 【2514】糯 【2515】诺 【2520】爬 【2521】帕 【2522】怕 【2523】琶 【2524】拍 【2525】排 【2530】判 【2531】叛 【2532】乓 【2533】庞 【2534】旁 【2535】耪 【3001】小 【3002】孝 【3003】校 【3004】肖 【3005】啸 【3010】邪【3011】斜 【3012】胁 【3013】谐 【3014】写 【3015】械 【3020】欣【3021】辛 【3022】新 【3023】忻 【3024】心 【3025】信 【3030】行【3031】醒 【3032】幸 【3033】杏 【3034】性 【3035】姓 【3040】朽【3041】嗅 【3042】锈 【3043】秀 【3044】袖 【3045】绣 【3050】叙【3051】旭 【3052】序 【3053】畜 【3054】恤 【3055】絮 【3101】选 【3102】癣 【3103】眩 【3104】绚 【3105】靴 【3110】寻 【3111】驯 【3112】巡 【3113】殉 【3114】汛 【3115】训 【3120】牙 【3121】蚜 【3122】崖 【3123】衙 【3124】涯 【3125】雅 【3130】研 【3131】蜒 【3132】岩 【3133】延 【3134】言 【3135】颜 【3140】燕 【3141】厌 【3142】砚 【3143】雁 【3144】唁 【3145】彦 【3150】佯 【3151】疡 【3152】羊 【3153】洋 【3154】阳 【3155】氧 【3201】摇 【3202】尧 【3203】遥 【3204】窑 【3205】谣 【3210】野 【3211】冶 【3212】也 【3213】页 【3214】掖 【3215】业 【3220】依 【3221】伊 【3222】衣 【3223】颐 【3224】夷 【3225】遗 【3230】倚 【3231】已 【3232】乙 【3233】矣 【3234】以 【3235】艺 【3240】亦 【3241】裔 【3242】意 【3243】毅 【3244】忆 【3245】义 【3250】茵 【3251】荫 【3252】因 【3253】殷 【3254】音 【3255】阴 【3301】印 【3302】英 【3303】樱 【3304】婴 【3305】鹰 【3310】影 【3311】颖 【3312】硬 【3313】映 【3314】哟 【3315】拥 【3320】永 【3321】恿 【3322】勇 【3323】用 【3324】幽 【3325】优 【3330】有 【3331】友 【3332】右 【3333】佑 【3334】釉 【3335】诱 【3340】余 【3341】俞 【3342】逾 【3343】鱼 【3344】愉 【3345】渝 【3350】羽 【3351】玉 【3352】域 【3353】芋 【3354】郁 【3355】吁 【3401】浴 【3402】寓 【3403】裕 【3404】预【3405】豫 【3410】园 【3411】员 【3412】圆 【3413】猿 【3414】源【3415】缘 【3420】岳【3421】粤 【3422】月 【3423】悦 【3424】阅【3425】耘 【3430】孕 【3431】匝 【3432】砸 【3433】杂 【3434】栽【3435】哉 【3440】脏 【3441】葬 【3442】遭 【3443】糟 【3444】凿【3445】藻 【3450】责【3451】择 【3452】则 【3453】泽 【3454】贼【3455】怎 【3501】铡 【3502】闸 【3503】眨 【3504】栅 【3505】榨 【3510】瞻 【3511】毡 【3512】詹 【3513】粘 【3514】沾 【3515】盏 【3520】绽 【3521】樟 【3522】章 【3523】彰 【3524】漳 【3525】张 【3530】招 【3531】昭 【3532】找 【3533】沼 【3534】赵 【3535】照 【3540】锗 【3541】蔗 【3542】这 【3543】浙 【3544】珍 【3545】斟 【3550】震 【3551】振 【3552】镇 【3553】阵 【3554】蒸 【3555】挣 【4001】唷 【4002】啖 【4003】啵 【4004】啶 【4005】啷 【4010】喟【4011】啾 【4012】嗖 【4013】喑 【4014】啻 【4015】嗟 【4020】嗬【4021】嗔 【4022】嗦 【4023】嗝 【4024】嗄 【4025】嗯 【4030】嘈【4031】嘌 【4032】嘁 【4033】嘤 【4034】嘣 【4035】嗾 【4040】噜【4041】噌 【4042】噔 【4043】嚆 【4044】噤 【4045】噱 【4050】囵【4051】囫 【4052】囹 【4053】囿 【4054】圄 【4055】圊 【4101】帷 【4102】幄 【4103】幔 【4104】幛 【4105】幞 【4110】岚 【4111】岜 【4112】岵 【4113】岢 【4114】岽 【4115】岬 【4120】崂 【4121】崃 【4122】崧 【4123】崦 【4124】崮 【4125】崤 【4130】嵝 【4131】嵫 【4132】嵋 【4133】嵊 【4134】嵩 【4135】嵴 【4140】徉 【4141】後 【4142】徕 【4143】徙 【4144】徜 【4145】徨 【4150】狃 【4151】狁 【4152】狎 【4153】狍 【4154】狒 【4155】狨 【4201】狻 【4202】猗 【4203】猓 【4204】猡 【4205】猊 【4210】獍 【4211】獗 【4212】獠 【4213】獬 【4214】獯 【4215】獾 【4220】饫 【4221】饬 【4222】饴 【4223】饷 【4224】饽 【4225】馀 【4230】庑 【4231】庋 【4232】庖 【4233】庥 【4234】庠 【4235】庹 【4240】忄 【4241】忉 【4242】忖 【4243】忏 【4244】怃 【4245】忮 【4250】怵 【4251】怦 【4252】怛 【4253】怏 【4254】怍 【4255】怩 【4301】恪 【4302】恽 【4303】悖 【4304】悚 【4305】悭 【4310】惆 【4311】惚 【4312】悴 【4313】愠 【4314】愦 【4315】愕 【4320】憷 【4321】懔 【4322】懵 【4323】忝 【4324】隳 【4325】闩 【4330】阈 【4331】阊 【4332】阋 【4333】阌 【4334】阍 【4335】阏 【4340】汔 【4341】汜 【4342】汊 【4343】沣 【4344】沅 【4345】沐 【4350】沭 【4351】泷 【4352】泸 【4353】泱 【4354】泗 【4355】沲 【4401】洹 【4402】洧 【4403】洌 【4404】浃【4405】浈 【4410】浒 【4411】浔 【4412】洳 【4413】涑 【4414】浯【4415】涞 【4420】淅 【4421】淞 【4422】渎 【4423】涿 【4424】淠【4425】渑 【4430】湫 【4431】溲 【4432】湟 【4433】溆 【4434】湓【4435】湔 【4440】溧 【4441】溽 【4442】溻 【4443】溷 【4444】滗【4445】溴 【4450】漯 【4451】漶 【4452】潋 【4453】潴 【4454】漪【4455】漉 【4501】濉 【4502】澧 【4503】澹 【4504】澶 【4505】濂 【4510】灏 【4511】灞 【4512】宀 【4513】宄 【4514】宕 【4515】宓 【4520】謇 【4521】辶 【4522】迓 【4523】迕 【4524】迥 【4525】迮 【4530】逍 【4531】逖 【4532】逡 【4533】逵 【4534】逶 【4535】逭 【4540】遴 【4541】遽 【4542】邂 【4543】邈 【4544】邃 【4545】邋 【4545】屣 【4550】屦 【4551】羼 【4552】弪 【4553】弩 【4554】弭【4555】艴 【5001】稹 【5002】稷 【5003】穑 【5004】黏 【5005】馥 【5010】鸢 【5011】鸨 【5012】鸩 【5013】鸪 【5014】鸫 【5015】鸬 【5020】鹄 【5021】鹆 【5022】鹇 【5023】鹈 【5024】鹉 【5025】鹋 【5030】鹦 【5031】鹧 【5032】鹨 【5033】鹩 【5034】鹪 【5035】鹫 【5040】疣 【5041】疳 【5042】疴 【5043】疸 【5044】痄 【5045】疱 【5050】痧 【5051】瘃 【5052】痱 【5053】痼 【5054】痿 【5055】瘐 【5101】瘛 【5102】瘼 【5103】瘢 【5104】瘠 【5105】癀 【5110】癜【5111】癖 【5112】癫 【5113】癯 【5114】翊 【5115】竦 【5120】窭【5121】窳 【5122】衤 【5123】衩 【5124】衲 【5125】衽 【5130】裥【5131】裱 【5132】褚 【5133】裼 【5134】裨 【5135】裾 【5140】襦【5141】襻 【5142】疋 【5143】胥 【5144】皲 【5145】皴 【5150】耩【5151】耨 【5152】耱