无线通信系统论文.docx

长春理工大学光电信息学院电子大赛论文无线通信系统设计 指导老师： 司夏岩 成 员： 0733122高宇晨0733127陈珠林0733128张晓裕 2010/7/1 摘要：无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。把A观察到的信息通过信号频率传输送给B。本次设计的无线通信系统采用FT1100-232无线传输模块，作为通信中转。采用AT89C52单片机作为无线通信系统的检测和控制，采用18b20温度传感器采集温度信号，共阳极4段8位数码管作为显示器，DS1302作为实时时钟，温度传感器采集到的温度信号直接传给单片机，DS1302时钟实时计数并有单片机控制，单片机A将接受到的温度信号和实时时钟信号经过P口传给显示器A显示实时温度，并传给无线发送模块作为发送数据，无线接收模块收到信号，将所收到的信号传给单片机B，由单片机控制发送控制数据给显示器B显示，并且设置了温度灯光警报，并通过232有线传送给PC机。从而实现了题目的控制要求，以下是对本无线通信系统的各个部分进行介绍关键词：AT89C52 无线模块 输入信号 RF1100 232-V1 键盘 数码管目录摘要1第1章 绪 论31.1 无线通信系统设计的主要方案31.2 无线通信系统设计的基本要求31.3 无线通信系统设计安排3第2章 系统硬件电路设计62.1 电源62.2 无线传输模块62.3 显示模块72.4 实时时钟.72.5 最小系统8第3章 方案的软件调试10程序总体流程10第4章 方案的组装114.1整机结构及工艺说明114.2可调部件说明11第5章 系统调试125.1 电路的测试方案(方法)125.2 测试仪器125.3 测试结果评估12_Toc239970189第6章 系统电路存在的不足和改进的方向13附录.14 第1章 绪 论1.1 无线通信系统设计的主要方案图1 单片机无线通信系统示意图根据题目设计与要求，设计任务主要完成经键盘模块输入的输入信号通过单片机系统A处理后，在显示模块显示，同时经由发送模块发送到接受模块，接受模块传输给单片机系统B，经单片机系统B处理后通过与单片机系统B相连的显示模块显示，从而达到无线传输的目的。同时要求一定的准确度和较高的性价比。方案：输入信号经单片机AT89C52处理后，通过发送模块和接收模块，以及单片机对其处理，最终得到显示数据。1.2 无线通信系统设计的基本要求（1）单片机A按键计数、显示，通过无线通信把计数数据传送到B，B显示计数；（2）A显示时钟并通过无线通信把传送到B，B显示A的时钟数据1.3 无线通信系统设计安排1 . 3. 1 无线接收器的选择方案一:市面上售的成品无线接收器种类很多，也有不同价位，市场上的无线接收器成品性能良好，结构牢固，外形美观，易控制，实用。方案二：自己设计无线接收器。这种无线接收器简单，实用性一般，以我们目前的实力限制制作出来的成品，结构，外观能达到到美观，但是性能无法确定。经比较分析，我们选择了方案一，买市面成品。1.3.2 显示模块的选择方案一：采用LED显示模块，这种显示模块自发光，从远处可以看见，价格相对较低，但是显示的内容少，一般是数码，LED电子滚动显示，等等，很耗电，控制复杂。方案二：采用数码管模块，这种数码管实际就是做成了具体显示形式的发光二极管，可以显示某些预先设置的图像，显示成本低于发光二极管点阵，但是显示内容基本不可变。经过比较分析，我们选择方案二，数码管模块。1.3.3 单片机的选择方案1：采用凌阳的SPCE061A小板作为主控制芯片，而且可以采用凌阳的模组，可以很快的完成其基本功能，然而用该芯片存在在一定的局限性，较难扩张功能，而且各个模块的拼凑，没有比集成在一块板的稳定性高。方案2：采用AT89C52作为主控制芯片，该芯片有足够的存储空间，可以方便的在线ISP下载程序，能够满足该系统软件的需要，该芯片提供了两个计数器中断，对于本作品系统已经足够，采用该芯片可以比较灵活的选择各个模块控制芯片，有很好的实时性。经过比较分析，因为我们对51系列单片机掌握比较多，所以我们选择方案二，采用AT89C52型号单片机。1.3.4 总方案确定经以上论证，我们决定采用两个无线传输模块（A,B），一个温度测量模块，实时时钟模块，温度光报警模块、两个单片机(一个处理接收到的信号，一个处理要发送的信号)，两个单片值之间通讯采用无线收发方式的总体方案如下5V稳压电 源AT80C52数 码 管显 示键 盘模 块温度检测系统52单片 机 A 无线 发射模 块 发送系统图（2）AT80C52数码管显 示5V稳压电 源温 度报 警无线接收模 块52单片机 BP C接收处理系统图3本系统电路连接及硬件资源分配见图2，图3所示。采用AT89C52单片机作为核心器件，通过无线接收和无线收发把数据送入单片机处理。第二章系统硬件电路设计2.1电源电源如图4所示，提供5伏稳压电源。由于单片机最小系统，使用了5V电源，所以我们使用了7805的稳压块，来制作稳压电源，本稳压源模块能将9V电源直接转化成稳定的5V电源，可以直接用来给51单片机提供电源。图42.2 无线传输模块FT1100-232无线传输模块为低功耗模块，最大发射功率10mW。载频频段为433MHz。具有高抗干扰能力和低误码率。具有256个可编程信道（20M频段）。并且可提供3种接口方式。其中就有TTL电平，可直接与单片机相连接使用。其使用原理图如图5所示： 。 图62.3 显示模块显示模块由数码管组成。数码管由7个发光二极管组成,行成一个日字形,它们可以共阴极,也可以共阳极.通过解码电路得到的数码接通相应的发光二极而形成相应的数字。如图6所示： 图7 2.4实时时钟目前市场上许多时钟芯片，本次无线通信系统的实时时钟主要采用了DS1302时钟芯片；DS1302共有 12个寄存器，其中有 7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为 BCD码形式。,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。 以下是本设计所用到的时钟电路原理图; 图8以下是DS1302电路与51单片机的接线图：2.5 单片机最小系统由于本次无线通信系统系统的设计，是以单片机控制处理为核心模块，选用单片机系统的方法有很多种，比如在市场上直接购买现成的单片机开发板，学习板等，这些功能比较强大，还可以自己制作单片机最小系统，自己制作可以让初学者对所学知识进行巩固和加深了解，考虑到设计本系统的目的，我们采用了自己制作单片机最小系统的方案，作为核心体系模块，我们制作本次系统使用的最小系统原理图如图9，串口接线如图10 51单片机最小系统（图9） 串口接线图 （ 图10）第3章 方案的软件调试第4章 方案的组装4.1整机结构及工艺说明把无线输入模块A和无线输出模块B分别于单片机A,B相连，键盘安装在单片机A上，将单片机A.B安装在两块最小系统上，然后将无线传输模块B与计算机相连，并将单片机AT80C52芯片的地线和电源线与稳压电源相接。连接一定要牢固，并且尽量做到美观。注意：各个小电路模块的焊点一定要焊好，不能出现虚焊，短路等现象。否则在测试时很容易出现故障。4.2可调部件说明由于本次设计使用的杜邦线大多数使自己手工制作，稳定性不是很高，容易才测试时使电路不稳定，所以在测试时应该多备用几条。第5章 系统调试5.1 电路的测试方案(方法)通过与电路图的对比，用万用表及计算机对其进行检测。给最小系统加上单片机，通过串行口连接电脑，观察数据能否写入单片机，成功则表示电路没有问题，反之，则电路可能出现了短路情况。需逐点进行检测。5.2 测试仪器仪器名称件数（个）万用表1计算机1直流稳压电源15.3 测试结果评估项目要求测试结果无线输入模块能将脉冲信号输入显示模块完成较好无线输出模块能将要传送脉冲计数正确接收完成较好显示模块A显示输入脉冲及计数完成较好显示模块B显示输出计数完成较好温度测试模块+温度光报警测试温度误差在5%完成较好性价比功耗低，性价比高基本达到要求第6章 系统电路存在的不足和改进的方向本设计基本满足了题目要求，对输入信号的无线收发，显示模块的正确显示，单片机对信号的处理等都进行了较正确的制作。其实本设计还有很大的提升空间，但由于我们的动手能力以及理论水平有限，没能很好的完成发挥部分。通过本次设计，我们的动手能力以及处理问题的能力都有了很大的提高，并加深了对知识的理解和应用，我们的收获很大！参考文献【1】 李全利 ，迟荣强 单片机原理及接口技术 北京：高等教育出版社【2】 康华光 等 电子技术基础模拟部分（第