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文档简介
A1A0I第1章绪论211课题的研究目的和意义212短距离无线通信技术的现状与发展趋势313关于24GHZ频段的历史背景、应用前景及发展现状514本课题要注意的主要问题5第2章系统方案的总体设计821系统方案构想与确定822器件的选择12第3章系统各部分硬件的设计1431系统的总体设计1432无线耳机NRF24E1核心电路14321NRF24E1简介15322芯片引脚功能以及结构15323NRF24E1收发器子系统(NRF2401)19324模数/数模转换器及电压基准源30325电源管理模块30326GPIO通用输入/输出30327外部存储器3133麦克风输入电路和扬声器输出电路3234天线的设计及其与NRF24E1的接口电路3435PCB板的设计37第4章系统的软件设计4041主程序设计4242接收子程序模块4243发送子程序模块4444中断子程序模块45第5章应用系统的调试4651硬件的调试4652软件的调试4653系统联调4654现场调试46KC0211A3A2A4A5A6A7A8结论48致谢50参G13783G7003G1049852G19480G541753G3A101A11A12A91前言短距离的无线通信技术G3324无线通信系统的G4466现中G6210G9448G11540G18337要的G16294G14406G452短距离无线通信的方G5347G7389G1016G12193G726G13430外IRDAINFRAREDDATAASSOCIATION和无线G4568频技术RADIOFREQUENCYG452G11013于G13430外方G2533G5627G5390、距离短G712G13792G1000G993能G7389G17986G6389G10301G712G6164以G5468G19602G6524G5203应用G452G4568频技术G3252G1038功G13803G1314和无方G2533G5627G12573G1260G9869G13792G2475G2052G19750G11556G452目前G1002G11040G990G8981G15904的G15025G10285技术(BLUETOOTH)G7171G980G12193G5332G6930G5627短距离无线通信技术G7643准G712G4439G4613G7171G980G12193无线G4568频技术G452G1306G7171G712与G7234通的G4568频技术G11468G8616G712G15025G10285技术G5468G19602G9397G17287G5567G17907G5332发和G1314G6116本的要G8726G452G20330G1820G712G15025G10285技术G3809G7446G5242G20652G452G3252G1038G15025G10285的G1268输G18339G17751G3835G712G5460G5460G1972G11346KBPS,G13792G7234通G4568频技术的G1268输G18339G3324100KBPS以G1881G452G3252G8504G15025G10285硬件设计、软件及其G2339G16770G13546程G993G1306G3809G7446G13792G1000G7126G17161G452G13792G1000G712G15025G10285G6116本G20652G712G2494G7389G3835G6221G18339G7114G6177G7389G2499能G19489G10385G13666G1815/片G727G13792无线G4568频芯片G980G14336G33243G13666G1815以G991G452G3252G8504G7234通无线G4568频G2499G4466用、G13475G8994G3332G4466现无线通信G452G15025G10285G5468G4581G7389G4466用的G1375子G712G980G14336G2494G3822G16277于G6175机和PCG1055G19400的通信G712G13792G7588G1135无线G4568频芯片G5062G13475G5203G8879G6249入G1114G4466用G712G3926G8785G17722的G4445G1852系统、无线G17535G1233识别卡、无线抄表、饭店中的无线G1268感器、无线鼠G7643、机器宠G10301、遥控器、键盘G12573G452G4439们具G7389G1314G6116本、G1314功G13803、能够G5567G17907G5332发应用的特G9869G712来G4466现设备的无线连接G452本课题研究G5332发的无线耳机G712G2499以应用G3324许G3822方面G712G8616G3926G6175机G990用无线耳机接听G6175机电话G712省却G1114耳机电线G712同G7114免除G1114存G3324争G16770的G6175机辐G4568问题G452还G2499以用于智能系统中的无线通信G712G8616G3926近G1972年盛G15904的G17287球机器人G8616赛G712机器人G1055G19400G1038G1114配合G13792互G11468通信以及主机G1038G1114作G1852局指挥与机器人G1055G19400的通信G4613需要无线耳机G452G6164以我们G11468信无线耳机G7171G7389G5468宽G5203的市场前景的G452G3本论G7003G20330G1820介绍G1114无线通信技术的现状与发展趋势G712并对24GHZ频段的历史背景进G15904G1114探讨G452接G991来分别对该系统的硬件设计和软件设计进G15904G1114详细介绍G712最后给出G1114代码G452焊接G1114PCB板G712并测试G1114系统G5627能G452A14A13A15A16A17A18A19A20A21A22A15A23A16A17A24A25A26A18A27A28A29第1章绪论11课题的研究目的和意义崇尚自G11013的人类都会G7389G2533G5460自G11013、并G1000追G8726自G11013的潜G3324天G5627G712G13666国的山姆G3835叔把“自G11013女神”当作G4439们国家的象征G712无数英雄儿女前赴后继G4613G7171G1038G1114“自G11013”这G1016个字G452人类G1038G1114自G11013G993断追G8726G11540摆脱空G19400或者G7114G19400的束缚和局限G452对于处于社会中人类个体或者群体来说G712交G8981G4613G7171作G1038主体的G15904G1038G712G1306G7171G3324遥远的过去G712G11013于G7114G19400空G19400的限制G712G5468G19602进G15904远距离的信息交换G452给当G7114人类的社会G15904G1038造G6116G5468G3835的G993便G452追G8726自G11013的人们G1038G8504进G15904G1114G993懈的努力G452自G11013的理念体现G1114G3324人类的设计天赋中G712从最初单调的信件联络G2052后来的电报G712G2052后来的G7389线语音电话G712无G980G993渗G17891G11540人们G9224G7407摆脱G4470G16278限制G6164作的努力G712这个历程G7186G9994G8821G7389结束G712通信电G13530G9188G9188G3332G6116G1038G1114人们心中的G13470脚G11719G712G7389G8821G7389能够G2474代G18039G1135G1899G19283的电G13530的技术G2614G731G13475过G1972G2325年的探G13046和努力G712电报从G7389线G2052无线G712电话从G7389线G2052无线G712G13605络从G7389线G2052无线G452G3926G1182G712G980G5364人们G6563G11023G5062G1049的G15025G3282G5062G13475G3324面前展G12046G726遥远G19475G4584G2341G7043的G12395景,G1235G1327G4613G3324G11536前,G1332的声音G19555电G8886信G2507G12371G17246G3835G8927,无论G1321G3332都能G16314及G2052天G9091G980G16294的G11705G5061,这G4613G7171无线通信给我们G5114来的G5790G2928G452短距离的无线通信技术G3324无线通信系统的G4466现中G6210G9448G11540G18337要的G16294G14406G452短距离无线通信的方G5347G7389G1016G12193G726G13430外IRDAINFRAREDDATAASSOCIATION和无线G4568频技术RADIOFREQUENCYG452G11013于G13430外方G2533G5627G5390、距离短G712G13792G1000G993能G7389G17986G6389G10301G712G6164以G5468G19602G6524G5203应用G452G4568频技术G3252G1038功G13803G1314和无方G2533G5627G12573G1260G9869G13792G2475G2052G19750G11556G452目前G1002G11040G990G8981G15904的G15025G10285技术(BLUETOOTH)G7171G980G12193G5332G6930G5627短距离无线通信技术G7643准G712G4439G4613G7171G980G12193无线G4568频技术G452G1306G7171G712与G7234通的G4568频技术G11468G8616G712G15025G10285技术G5468G19602G9397G17287G5567G17907G5332发和G1314G6116本的要G8726G452G20330G1820G712G15025G10285技术G3809G7446G5242G20652G452G3252G1038G15025G10285的G1268输G18339G17751G3835G712G5460G5460G1972G11346KBPS,G13792G7234通G4568频技术的G1268输G18339G3324100KBPS以G1881G452G3252G8504G15025G10285硬件设计、软件及其G2339G16770G13546程G993G1306G3809G7446G13792G1000G7126G17161G452G13792G1000G712G15025G10285G6116本G20652G15025G10285G6116本G20652G712G15025G10285G2494G7389G3835G6221G18339G7114G6177G7389G2499能G19489G10385G13666G1815/片G727G13792无线G4568频芯片G980G14336G33243G13666G1815以G991G452G3252G8504G7234通无线G4568频G2499G4466用、G13475G8994G3332G4466现无线通信G452G15025G10285G5468G4581G7389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距离无线通信系统的G3835部分功能都G2499以G19610G6116G2052G980块芯片G1881部G712G980G14336G1363用单片数字信G2507G4568频收发芯片G712G2164G990G5506控制器和G4581G18339外G3272器件构G6116专用或通用无线通信模块G712G6164G7389G20652频G1815件G2265G6336电感、振荡器G12573G5062G13475G1852部G19610G6116G3324芯片G1881部G712G980致G5627G14403G3921G712G5627能稳定G1000G993G2475外G11040影响G452G4568频芯片G980G14336G18331用FSK调制方G5347G712G5049作于ISM频段G712通信模块G980G14336G2265含简单G17891明的数G6466G1268输G2339G16770或G1363用简单的G2164密G2339G16770G712发G4568功G10587、G5049作频G10587G12573G6164G7389G5049作参数G1852部通过软件设置G4448G6116G712用户G993用对无线通信G2419理和G5049作机制G7389G17751深的G1114G16311G712G2494要依G6466命令字进G15904G6817作即G2499G4466现基本的数G6466无线G1268输功能G452新G980代短距离无线数G6466通信系统具G7389体积小、功G13803G1314、稳定G5627G3921、抗干扰能力G5390G12573G1260G9869G712G13792G1000G5332发简单G5567G17907G712G2499以方便G3332嵌入G2052各G12193设备中G712G4466现设备G19400的无线连接G712G3252G8504G712G17751适合搭建小型G13605络G712G3324G5049G1006、民用G20058G3507G5483G2052G17751G1038G5203G8879的应用G452当G1182G712G1852球无线通信产G1006主要体现出G1016个特G9869G726G980G7171公众G12239G2172通信保持G3698G19283态势G5390劲G712G1306G1075存G3324发展G993G3355衡的现象G452具统计G7122003年G1852球G12239G2172用户数G3698G19283G10587G332417以G990G712G3324市场值方面G712G8616G990年G3698G19283G1114113以G990G452尽管G1852球G12239G2172市场G3324G3698G19283G712G1306这G12193G3698G19283G1075呈现出G5468G3835的G993G3355衡G5627G452从用户数来G11487G712G3324北G13666、欧洲G12573发达国家和G3332区G712G11013于G12239G2172用户G7234及G10587G5062G13475G5468G20652G712G3252G8504新G3698用户数G7097G11422减G4581G727G13792G3324亚洲、非洲G12573G3332区G12239G2172用户数G3698G19283迅猛G452从用户创造的价值来G11487G712欧G13666发达国家的ARPU值远远超过G1114新兴的发展中国家G452G1120G7171宽G5114无线通信热G9869技术研究和应用G2325分活跃G452目前G712我国的G12239G2172通信市场呈现持续G5567G17907G3698G19283的局面G712G12239G2172用户总数达G20524亿左右G712用户G7234及G10587达G205230左右G452G6164以G712我国G12239G2172通信用户G7234及G10587G11468对还G8616G17751G1314G712仍G7389G11468当巨G3835和持G1049的G3698G19283空G19400G452除G1268统的公众G12239G2172通信外G712G1852球的宽G5114无线接入G20058G3507近期研究和应用G2325分活跃G712A571A58A59A605热G9869G993断出现G452这G2265G6336MMDS技术、WLAN技术、WIMAX技术G12573G12573G712呈现G11346花齐G6930的局面G452这G1135技术的出现和发展G712给整个无线通信产G1006注入G1114勃勃生机G45213关于24GHZ频段的历史背景、应用前景及发展现状G980G14336来说G712无论G13464织或个人G712希G7407G1363用G7588G980频段进G15904无线通信G712都G5529须G2533当G3332政府申请许G2499证LICENSE并交纳G980定的管理G17165用G452G1306G7389三个频段G7171G1375外G712FCC(FEDERALCOMMUNICATIONSCOMMISSIONG13666国联邦通信委员会)指定G1114三个频G10587段G1038无需许G2499证的频段G712称G1038ISM(INDUSTRIAL,SCIENTIFICANDMEDICALG5049G1006、科学、医学)频段A34A35A36A37A38G452这三个频段分别G1038G726UHF902928MHZSBAND24024835GHZCBAND57255875GHZ事G4466G990G712这G1972个频段本来并非G1038无线通信G13792设的G452设立这G1972个频段的本意G7171G712G1813许G980G1135G5049G1006产品、科学G1214器和医学设备G3324这G1135G16280定的频段发出G980G1135G4568频能G18339G712G11013于限定频段G712这G1135设备G3324G5049作中发G4568出的G980G1135G4568频信G2507G4613G993会影响G2052其G4439频段的无线设备G452后来G712G11013于DSSS(DIRECTSEQUENCESPREADSPECTRUM,直接序列扩频)与CDMA(CODEDIVISIONMULTIPLEACCESS,码分G3822G3348)技术的应用G712G1363G5483各无线设备G1861用G980个频段G13792G993G11468互干扰G6116G1038G2499能G712于G7171FCCG1927定G5332G6930G8504频段G712并G1000G16280定G1363用ISM频段无需G1363用许G2499证(这G1075G4613意G2631G11540无需G2533政府申请频段并G1038G1055G1196G17165)G452G3252G8504G712G15441G9994FCC同G7114G16280定G1114G1363用ISM频段的G5468G3822限制(G3926发G4568功G10587G993G5483超过1G10938G12573)G712G1306G11013于G8504频段免G17165G712G1363G5483G4439G2475G2052G1114各无线设备G2390商的G8438G17826与G3835力G6915持G712基于ISM频段的无线设备G4630出G993G12363G452G3324这三个ISM频段中G712以24GHZ频段最G2475G11645目G452这G7171G3252G1038G712G15441G9994FCCG16280定这三个ISM频段G1038无需许G2499证频段G712G1306各国对频段的G2045用G5785G1929G993尽G11468同G712G2494G738924GHZ这G980频段G7171国际公G16760的无需许G2499证频段G452换G2489话说G712基于G8504频段的无线设备G2499以G3324G3835部分国家通用G712G3252G8504学术G11040和G5049G1006G11040对G8504频段都G7696外G18337视G712近期G2325分热G19388的WLAN(WIRELESSLOCALAREANETWORK,无线局线G13605)G4613G7171基于G8504频段的G452G1002G11040各主要国家(G3332区)对24GHZ扩频设备的频段分配G5785G1929G16277表11G45214本课题要注意的主要问题本课题G6164研究的基于NRF24E1的无线耳机G7171短距离无线通信的G980个应用G452无线耳机G3324设计G990G7389G1016个特G9869G726G980G7171G2372G2059线路板体积G980定要小G727G1120G7171作G1038电G8756G1391电的电子产品G712G980定要G8726把线路的功G13803设计G5483非G5132G1314G452G7693G6466以G990第G980G9869G2419G2029G712G3324设计中G980G7171要尽G2499能的G18331用G19610G6116G5242G20652的G17160片G4565装芯片G712G1120G7171芯片的外G3272G1815件G980定要G4581G727G7693G6466第G1120G2419G2029G712除G1114G18331用G1314功G13803芯片设计产品外G712产品中G3324G4444G1517状态G7114应G1363电源G19400G8475G14045G1926G1391电G452A61A62A63A64A65A66A67A68A69A70A63A71A64A65A72A73A74A66A75A76A77A78A79A80A79A81A82A83A84A85A86A87A88A89A90A91A92A93A94A95A96A97A98A99A100A101A102A99A103A104A105A106A85A86A87A88A89A90A107A108A102A99A103GHZA109A110A111A1121A113A114A115A116A117A118A115A119A120A121A115A122A123A115A122A117A124A115A122A125A126A115A127A128A115A129A130A131A132A115A133A134A115A135A136A115A124A137A123A132A115A138A116A139A115A138A123A140A115A141A142A143A115A144A114A145A146A115A147A148A149A150A151A152A153A151A154A155A156A157A151A158A157A159A151A160A148A161240024835A162A163A164A165A166A167A1681WA169A162A163A170A171A172A173A174A175A176A177A166A167A178EIRPA179A1684WFCC15247RSS2102A180A181A182A151A183A182A184A151A185A186A151A156A187A151A188A189A151A190A191A151A192A148A151A193A194A151A195A196A182A151A197A198A151A199A200A191A151A201A163A182A151A202A203A204A151A205A191A151A206A207A196A151A208A191A151A209A210A151A156A211A151A212A148A151A213A214A215A161240024835A162A163EIRPA168100MWETS3003283A216A163A182A21724002483524002445GHZA218A219A220A162A163A166A167A1681WA1692445GHA221A222A219A220A162A163A166A167A168200MWFCC152474A223A148240024835A170A224A225A226A227ETS3003285A228A148ETS3003286A229A230A19624452475ETS3003287A221A231A23224182457ETS3003288A233A234247124979A235A224A236A157A237244624835ETS30032810A238A229A239245024835A170A224A225A226A227NOM121G3G3G3G3G3A2401A241A242A2437G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3G3A244A245A246A247A248A249A250A251A252A253A246A254A247A248A255A14A0A249A1A2A3第2章系统方案的总体设计21系统方案构想与确定从表11中我们G2499以G11487出G712G3835G3822数国家都G16760G249924000GHZ24835GHZG1038免许G2499证频段G712本系统G13783G15397G2052国际通用G5627G712G1927定G18331用G8504频段进G15904无线通G16771G452应用于24GHZ频段的技术主要G7389DSSS(DIRECTSEQUENCESPREADSPECTRUM,直接序列扩频)和FHSS(FREQUENCYHOPPINGSPREADSPECTRUMG712跳频扩频)A4A7A5A8A6G452直序扩频技术将G4466际G1268送的数G6466G2164G3324G980个事G1820定义的G1278G19555机码中发送G712发送的信G2507扩展G3324G5468宽的频G5114G990G452方法G7171对G980直序扩频代码进G15904G11468干或G5058分G11468干G1120进制G11468G12239键控调制G452G8611G980代码CG11013N位码片(CHIP)G13464G6116G452G1563设用16位码片来表G12046G980位代码CG7121KBPS的数G6466基G5114扩G611616KBPSG712G2029扩频16倍G452数G6466G17907G10587G20652G1114N倍G712G5114宽G1075G4613宽G1114N倍G452G3324接收端G712接收机从G3134声中G9400出信G2507G712把信G2507还G2419G2052G2419来G5468G12376的G5114宽G990G452跳频技术与直序扩频技术G4448G1852G993同G712G7171另外G980G12193意义G990的扩频G452跳频的G17745频G2475G980个G1278G19555机码的控制G712G3324其G5049作G5114宽G14551G3272G1881G712其频G10587合G6116器G6365PN码的G19555机G16280G5471G993断G6925G2476频G10587G452G3324接收端G712接收机的频G10587合G6116器G2475G1278G19555机码的控制G712并保持与发G4568端的G2476G2282G16280G5471G980致G452跳频G7171G17745G8886频G10587G3324G980定G14551G3272G1881G993断跳G2476意义G990的扩频G712G13792G993G7171对被G1268送信息进G15904扩G16901G712G993会G5483G2052直序扩频的处理G3698G11422G452跳频G11468当于G11648G7114的G12376G5114通信系统G712基本G12573同于G5132G16280通信系统G712G11013于无抗G3822G5464能力G712同G7114发G4568G6940G10587G1314G712同G7691发G4568功G10587的跳频系统G3324G7389G6940G1268输距离G1881小于直扩系统G452跳频的G1260G9869G7171抗干扰G712定频干扰G2494会干扰部分频G9869G452用于语音信息的G1268输G712当定频干扰G2494G2356G980小部分G7114G993会对语音通信造G6116G5468G3835的影响G452基于DSSS的G2339G16770主要G738980211B(即无线局G3507G13605的通信G2339G16770)G12573G712本来G8504系统准备G18331用DSSSG712模G6323无线局G3507G13605的通G16771方G5347进G15904无线通G16771G712G1306G11013于基于DSSS技术的无线收发芯片G3324G19658G2818市场G5468G19602G1092G2052G712G3252G8504G712最后我们G6930G5335G1114这G980方案G712G6925用基于FHSS的无线收发芯片G452基于FHSS的技术G17751G3822G712G17751G7389G2529的G7389G15025G10285(BLUETOOTH)、HOMERF和NORDIC公G2508的NRF(事G4466G990NRF并G993G7171G980G12193G2339G16770G712G2494G7171G11013于其NORDIC公G2508的NRF芯片应用G2325分G5203G8879G712G3252G8504G3324G8504与BLUETOOTH和HOMERFG12573G2339G16770G11468G6564并论)G452G11013于市面G990尚无基于HOMERF的收发芯片G712G991面G1177将G15025G10285与NRF作G8616G17751G726(G3926表21)G13475过这G7691的G8616G17751我们G1927定G18331用NRF方案G712于G7171我们G4613G5332G3999G4559G6226适合的G4568频收发模块的芯片G452NORDIC公G2508G7171G63
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