网站的设计与制作及无线RS232适配器的设计

PAGE网站的设计与制作目录前言1．1课题来源1．2网站开发项目需求分析1．3软件1．4软件运行环境第二章网站制作2．1做网页的步骤2.2做网页的要素2．3系统各模块功能实现第三章网站的设计主页的要求子页的要求第四章结束语参考文献摘要汽车网站是一个结合了汽车销售等多功能浏览的汽车网站，我所使用的软件是Macromedia公司推出的一款用于网页设计的软件——dreamweaver8。在网页的制作与链接中，我学到了很多。关键词：超链接外观性能第一章前言1．1课题来源随着二十一世纪新兴科技的飞速发展，如今的电子信息产业正在经受着一个巨大的挑战，同时也面临着一个重大的机遇。就目前的科技发展水平而言，电子信息产业的发展已经不能够满足社会化大生产的要求，因此，各个国家集中人力、财力加大对信息技术产业的投入，以适应目前需要。可喜的是在这几十年的发展中我们有了互联网。互联网加大了我们了解世界的眼界，缩紧了人与人之间的距离，这就更容易的使我们走上信息化的道路。以往，人们出行都以自行车居多，后来公交事业发展壮大，人们便乘坐公交汽车，现如今，随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭已经拥有或者想拥有自己的私家车。正是因为人们的这些需求，越来越多的汽车网站出现在网络上，使人们可以随时了解自己想知道的汽车方面的新闻，真正的做到足不出户，便知天下事。把汽车销售与网络连接起来，是今后汽车销售发展的必然方向之一。1．2网站开发项目需求分析一个网站项目的确立是建立在各种各样的需求上面的，这种需求往往来自于客户的实际需求或者是出于公司自身发展的需要，其中客户的实际需求也就是说这种交易性质的需求占了绝大部分。面对对网站开发拥有不同知识层面的客户，项目的负责人对用户需求的理解程度，在很大程度上决定了此类网站开发项目的成败。因此如何更好地的了解、分析、明确用户需求，并且能够准确、清晰以文档的形式表达给参与项目开发的每个成员，保证开发过程按照满足用户需求为目的正确项目开发方向进行，是每个网站开发项目管理者需要面对的问题。据专家预计，2009年我国汽车需求量将超过850万辆。所以，做好汽车网站就是为了使广大的消费者提供及时和有效的信息，为其选择适合自己的产品提供良好的参考。1．3使用软件dreamwraver软件由美国著名的网站应用开发工具生产厂商AdobeMacromedia于2005年6月推出并正式投入市场以来，已经发展得相当成熟。关于dreamwraver的技术介绍的相关书籍与网络信息相当丰富。通过大学中软件开发环境课程的学习，对dreamwraver有了比较深刻的认识，并比较轻松的掌握了dreamwraver的操作。因此，软件技术可以完成任务的要求。1．4软件运行环境Dreamweaver是一款简体中文软件，可以在Win2003/WinXP中安全运行网站制作2．1制作网页的步骤再做网页之前，我确定了做网页的五个步骤。一、确定网站主题：网站主题就是要建立的网站所要包含的主要内容，一个网站必须要有一个明确的主题。二、搜集材料：明确了网站的主题以后，你就要围绕主题开始搜集材料了。材料既可以从图书、报纸、光盘、多媒体上得来，也可以从互联网上搜集，然后把搜集的材料去粗取精，去伪存真，作为自己制作网页的素材。三、规划网站：一个网站设计得成功与否，很大程度上决定于设计者的规划水平，规划网站就像设计师设计大楼一样，图纸设计好了，才能建成一座漂亮的楼房。网站规划包含的内容很多，如网站的结构、栏目的设置、网站的风格、颜色搭配、版面布局、文字图片的运用等，你只有在制作网页之前把这些方面都考虑到了，才能在制作时驾轻就熟，胸有成竹。也只有如此制作出来的网页才能有个性、有特色，具有吸引力。四、选择合适的制作工具：尽管选择什么样的工具并不会影响你设计网页的好坏，但是一款功能强大、使用简单的软件往往可以起到事半功倍的效果。五、制作网页：材料有了，工具也选好了，下面就需要按照规划一步步地把自己的想法变成现实了，这是一个复杂而细致的过程，一定要按照先大后小、先简单后复杂来进行制作。所谓先大后小，就是说在制作网页时，先把大的结构设计好，然后再逐步完善小的结构设计。所谓先简单后复杂，就是先设计出简单的内容，然后再设计复杂的内容，以便出现问题时好修改。在制作网页时要多灵活运用模板，这样可以大大提高制作效率。2.2制作网页的要素1、网页的整体布局设计

网页设计作为一种视觉语言，要讲究编排和布局，虽然主页的设计不等同于平面设计，但它们有许多相近之处，应充分加以利用和借鉴。版式设计通过文字图形的空间组合，表达出和谐与美。一个优秀的网页设计者也应该知道哪一段文字图形该落于何处，才能使整个网页生辉。多页面站点页面的编排设计要求把页面之间的有机联系反映出来，特别要处理好页面之间和页面内的秩序与内容的关系。尤其是我们在利用网页效果体现在线营销的意图时，更要注意为了达到最佳的视觉表现效果，而讲究整体布局的合理性，比如一家生产型的企业，它所提供产品的名称、类别、型号、价格、功能介绍应怎样编排才能使浏览者有一个流畅的视觉体验，从而方便他对产品的了解，促成最后的购买。

2、网页设计中色彩的运用

色彩是艺术表现的要素之一，在网页设计中，根据和谐、均衡和重点突出的原则，将不同的色彩进行组合、搭配来构成美丽的页面。根据色彩对人们心理的影响，合理地加以运用，按照色彩的记忆性原则，一般暖色较冷色的记忆性更强一些。色彩还具有联想与象征的特质，如红色象征血、太阳；蓝色象征大海、天空和水面等。所以如果我们在对一家出售冷食的商店进行虚拟店面的页面设计时，应使用淡雅而沉静的颜色，使人心理上感觉凉爽一些，增强人们的购买心理，使得在线营销得到很好的实践效果。另要注意的是网页的颜色应用虽没有限制，但不能毫无节制地运用多种颜色，一般情况下，先根据总体风格的要求定出一至二种主色调，在已经有了完备的CIS（企业形象识别系统）的企业进行网页设计时，更应该按照其中的VI进行色彩运用。在色彩的运用过程中，还应注意的一个问题是：由于国家和种族、宗教和信仰的不同，以及生活的地理位置、文化修养的差异等，不同的人群对色彩的喜恶程度有着很大的差异。如：儿童喜欢对比强烈、个性鲜明的纯颜色；生活在草原上的人喜欢红色；生活在闹市中的人喜欢淡雅的颜色；生活在“沙漠”中的人喜欢绿色。在设计中要考虑众多因素。3、网页形式与内容相统一

要将丰富的意义和多样的形式组织成统一的页面结构，形式语言必须符合页面的内容，体现内容的丰富含义。运用对比与调和、对称与平衡、节奏与韵律以及留白等手段，通过空间、文字、图形之间的相互关系建立整体的均衡状态，产生和谐的美感。如对称原则在页面设计中，它的均衡有时会使页面显得呆板，但如果加入一些富有动感的文字、图案，或采用夸张的手法来表现内容往往会达到比较好的效果。点、线、面作为视觉语言中的基本元素，要使用点、线、面的互相穿插、互相衬托、互相补充构成最佳的页面效果。网页设计中点、线、面的运用并不是孤立的，很多时候都需要将它们结合起来，表达完美的设计意境。2．3系统各模块功能实现1.系统登录模块1）该功能模块可以记录客户的邮箱地址，交易时还可以向客户发送交易信息，到帐确认等等。2）登陆后系统会调出客户的记录，按照交易量的不同客户享受的折扣也不同，系统主界面2.车辆展示模块1）该功能模块主要实现对车辆的展示。2）该功能模块图片、文字介绍，360度flash对各种车辆的展示。3.账号管理模块1）挂失业务在正常工作中肯定会遇到挂失的业务，确定挂失后，数据库会将该账号挂起，等待客户做进一步操作。2）冻结业务，客户对账号有冻结的权利，在客户没有输入解冻密码之前，任何人都无法动用帐上的资金。3）流水查询客户可以查询曾经交易过的记录。4）客户可以自行对其账号密码进行修改，网站管理人员也可以添加或删除账号。第三章网站的设计3．1主页的要求对于销售业务系统要求运行的工作环境稳定，易于操作，界面美观大方，对于前台展示界面要求系统便于维护，安全可靠，对于广大客户所要执行的操作简单易懂，远程访问速度较快，界面友好美观，有基本的错误提醒功能，远程操作数据库正确，要求和客户有一定的互动性，在主页上直观的就可以查看浏览者所想要了解的东西。3．2子页的要求后面的工作就是子页的选择与链接，子页应该丰富多彩，内容充实，浏览性强，比如说，想要销售一辆汽车，应该有它的全部资料，包括外观、内饰、性能指标、出产地、价格等诸多方面，鉴于以上方面，我开始了子页的选择与链接。第四章结束语在系统的需求分析过程中，由于不熟悉，产生了很大的困难，通过与指导老师的探讨与沟通，我渐渐地对系统有了一个大体的认识。虽然说在系统需求分析过程中花费了很多时间，但是我认为这是必要的也是必须的。致谢在整个毕业设计过程中，指导教师给了我极大的帮助，并给予我悉心的关怀与指导，在此表示衷心地感谢。老师认真负责的工作态度、严谨的治学风格，使我深受启发。开发的同时，和同组同学们之间的相互探讨也使我获益匪浅，在开发工具的选择上，她给了我不少的指导，在此也表示衷心地感谢。在此同时也给了我不少的指导工作，在此也表示衷心地感谢。参考文献〈1〉《信息技术》江苏科学技术出版社〈2〉《网页制作》人民邮电出版社<3>《dreamweaver8参考手册》2008年版。无线RS232适配器的设计摘要介绍了一种采用新型国产射频芯片RF01（RFM01）和RF02（RFM02）设计的无线RS232适配器。采用半双工通信方式，最高波特率可达115.2kpbs，误码率低于0.001％。各种射频参数如中心频率、调制频偏、接收带宽、收发速率等都可以通过计算机进行配置。计算机终端软件采用windows自带的“超级终端”。适配器上电后会向计算机发送操作提示字符，使用者只需根据提示字符输入相应的控制字即可，配置完成后，等待计算机发送收/发命令，然后系统即可按配置的参数进入收/发状态。在工作过程中，可以通过计算机随时改变其收/发状态，若需重新配置参数，按系统的复位键然后按提示重新输入即可。关键词无线适配器，波特率，误码率，射频参数，超级终端目录摘要 1目录 21引言 31.1RS232标准简介 31.2数字调制简介 42硬件电路设计 52.1总体设计框图 52.2射频电路设计 52.3单片机电路设计 62.4电平转换电路 72.5PCB设计 73软件设计 83.1射频芯片SPI接口时序及命令介绍 93.1.1RF01参数命令介绍 93.1.2RF02参数命令介绍 103.2程序说明 113.2.1主程序说明 113.2.2提示字符输出函数 123.2.3射频参数输入及SPI虚拟函数 134设计结果 144.1实验记录 144.1.1功耗测试 144.1.2误码率统计 144.1.3通信距离测试 155结论与展望 15致谢 15参考文献 15Abstract 161引言本设计主要研究内容包括，RS232协议，无线通信，数字调制，单片机软硬件设计。在引言部分重点介绍了RS232标准和数字调制理论基础。接下来依次介绍了硬件电路设计、软件设计、最终设计结果以及致谢和参考文献。1.1RS232标准简介[3]RS-232-C接口（又称EIARS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25脚的连接器，RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB25的25芯插头座，通常插头在DCE端，插座在DTE端。在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线，可以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线，目前计算机上的串口一般选用就是这种DB-9的9芯插头座。RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特，实际上目前的串口速率已远远超过19200bps，可高达115200bps。在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”，-5—-15V；逻辑“0”+5—+15V。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1”。RS-232-C标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制，例如，采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232-C属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。近几年来，新的通信技术、手段不断出现，但由于串行通信技术具有成熟、开发方便的特点而仍被广泛的应用于工控场合。相对于并行通信来说，串行通信硬件代价低、结构简单，传输距离也要比并行通信长得多，但由于数据是一位一位传送的，所以在速度上比并行通信要慢。串行通信在通信方式上分为单工、半双工和全双工3种。单工：通信双方为A、B，在单工方式下只能由A→B，或者只能由B→A。半双工：通信双方为A、B，可以互相传送，但在某个时间内，只能由A→B，或者只能由B→A。全双工：通信双方为A、B，可以互相传送，在任何时间内都可以A→B和B→A同时进行。串行通信在数据传输上分为异步通信和同步通信方式两种方式。异步串行通信规定了字符数据传送格式，即每个数据以相同的格式发送。一般的格式如图1-1所示空闲位起始位数据位奇偶校验位停止位空闲位…11100/1/0/1…0/11111…图1-1异步通信数据帧结构每一帧信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。由于异步通信每个字符都需要起始位、结束位等，所以在数据传输效率上有限，一般应用于低速场合。同步通信不像异步通信那样靠起始位在每个字符数据开始时使发送与接收同步，而是通过同步字符在每个数据块传送时使收/发双方同步，一般格式如图1-2所示。同步字符SYN1同步字符SYN2数据块图1-2同步通信数据块结构与异步通信相比，同步通信传输的数据量大，速度也快，常用于高速传输的场合中。比较起来，在传输率相同时，同步通信方式下的信息有效率要比异步方式下的高，因为同步方式下的非数据信息比例比较小。但是从另一个方面看，同步方式要求进行信息传输的双方必须用同一个时钟协调，因此在传输数据的同时还必须传输时钟信号。但是异步方式不必要求通信双方的时钟频率完全一样，只要比较相近不超过一定的允许范围就行了。通信速度使用波特率来决定的。波特率表示的是单位时间内传输数据的位数，单位为bps。波特率设置在异步通信中是非常重要的，只有当通行双方以相同的波特率发送或者接收数据时，才能正确传输。1.2数字调制简介数字调制有二进制调制和多进制调制[4]，二进制数字调制就是利用二进制基带数字信号去调制载波的一种调制方式，多进制数字调制就是利用多进制数字基带信号去调制载波的一种调制方式。与二进制数字调制相比，在相同码元传输速率下，多进制系统的信息传输速率显然比二进制系统的高，在相同的信息速率下，由于多进制码元传输速率比二进制的低，因而多进制码元的持续时间要比二进制的长。调制方式主要分为振幅调制（ASK）、频率调制（FSK）、相位调制（PSK）。由于该设计中采用的是二进制频率调制即2FSK，因此下面重点介绍2FSK的原理及实现方法。2FSK也叫频移键控，从名字上即不难看出2FSk信号是0符号对应于载频ω1，而1符号对应于载频ω2（与ω1不同的另一个载频）的已调波形，而且ω1与ω2之间的改变是瞬间完成的。2FSK信号的典型时域波形如图1-3所示：图1-32FSK信号的典型时域波形根据以上2FSK信号的产生原理，已调信号的一般时域数学表达式为：(式1-1)式中为单个矩形脉冲，脉宽为(式1-2)是的反码，于是(式1-3)是分别是第n个码元的初始相位。2FSK信号的产生通常有两种方式：（1）频率选择法；（2）载波调频法。由于频率选择法产生的2FSK信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和，在二进制码元状态转换（1→0或1→0）时刻，2FSK信号的相位通常是不连续的，这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。载波调频法是在一个直接调频器中产生2FSK信号，这时的已调信号出自同一个振荡器，信号相位在载频变化时始终是连续的，这将有利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛，使信号功率更集中于信号带宽内。2FSK有多种方法解调，如包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等，不再具体介绍。2硬件电路设计2.1总体设计框图图2-1系统设计框图系统框图如图2-1所示eq\o\ac(○,1)。该适配器采用半双工通信方式。RFM01是射频接收芯片，RFM02是射频发送芯片，该芯片采用2FSK调制方式，最高通信速率可达115.2kbps，工作在433MHz波段，中心频率在430MHz～439MHz范围内可调。芯片集成了一个SPI接口，可以方便的通过MCU配置其射频参数。工作中通过片选信号nSEL1和nSEL2选通其中一个芯片工作。发送接收共用一根天线。AT89S52为整个电路控制单元，上电时先向计算机发送参数配置提示字符，然后接收来自计算机的参数配置命令，并将其存储在内存中。接着等待计算机发送收/发命令，进而就通过P1口采用SPI总线方式配置RF芯片，使其按照设置的方式接收或发送数据。正常工作时完成对来字计算机的信号进行分析，判别是普通数据还是RF芯片的收/发控制命令。是普通数据则不予处理，若是收发控制命令则进入相应的处理程序切换电路的收发状态。MAX232为电平转换芯片，因为涉及到计算机串口和单片机串口以及计算机和RF芯片的通信，计算机串口电平是RS232标准，单片机和RF芯片是TTL电平，所以需要MAX232进行电平转换。2.2射频电路设计在该设计中无线接收发射是整个电路的核心，芯片的选择对电路功能的实现起着决定性作用。设计要求传输速率不低于100kbps，目前能达到100kbps的无线射频芯片已大规模推向市场，这些射频芯片普遍具有集成度高，开发简单，使用灵活等特点。只需增加简单的外围器件即可组成无线通信电路。在eq\o\ac(○,1)该公司的芯片提供贴片和DIP两种封装方式，购买时一组收发芯片是DIP封装，另一组是贴片封装。由于两种封装的引脚排列顺序不同，因此在设计电路时，也是相应的有两种，主要是在片选信号和SPI接口有所调整，其他的不变。同理在程序设计上也是两种，区别就是片选信号和SPI接口定义不同，其他的全部相同，本文只讨论其中一种电路或程序，同理可以理解另一份电路或程序，在此不再讨论。查阅大量资料的基础上[1][2][13]选择的射频通信芯片是深圳市惠贻华普电子有限公司的RFM01(接收)和RFM02(发射)[6][7][8][9]。RF01是一款低成本高集成的FSK接收IC，其内部集成了所有的RF功能模块电路，外围只须一个MCU，一个晶振，一个旁路电容和一个外置天线就可组成一个带有PLL技术的高可靠性的接收系统，具有设计简单，生产无需调试的特点。可工作在315/433/868/915MHZ四个频段。RFM01是外接了晶振电路和天线匹配网络的RF01模块。RF02是一款低成本高集成的FSK发射IC，其内部集成了所有的RF功能模块电路，外围只须一个MCU，一个晶振，一个旁路电容和一个外置天线就可组成一个带有PLL技术的高可靠性的发射系统，具有设计简单，生产无需调试的特点。可工作在433/868/915MHZ三个频段。RFM02是外接了晶振电路和天线匹配网络的RF02模块。将RF01和RF02配对，即可组成一个完整的收发系统，在无需外加功放电路的情况下，距离可达到200米以上。RF01和RF02还集成了一个数字接口，轻易实现由MCU通过软件设置，就可精确调整各种射频参数(如中心频点，频偏，发射功率，调制方式，传输率等)，无需调整硬件电路，可轻易实现跳频功能。芯片集成一个兼容的SPI接口，通过这个接口，可以设置频带、中心频率和基带信号通路的带宽。MCU时钟分频、唤醒时钟定时和低电压检测也可以通过编程设定。所有的这些辅助功能都可以在不需要的情况下关闭。这些参数在上电时都被设置为默认状态；在睡眠状态下这些编程参数仍然保留。通过SPI接口可以读出状态寄存器的内容，包括芯片的状态和接收到的数据。在缓冲模式下，还可以通过该接口将接收数据从16位RXFIFO寄存器写入或读出。FIFO接收模式可以通过SPI接口将输出和FIFO模式命令中的fe位置1启动。由于RFM01，RFM02是RF01，RF02的模块，所以此部分电路比较简单，只需将芯片的SPI接口和片选信号以及数据输入输出连接正确即可。RFM01的数据输出接口需要加上拉电阻。此部分原理图如下图所示：图2-2射频电路设计原理图图中TDM是接收解调数字信号，连接到单片机串口和MAX232经电平转换后接计算机串口，RDM为来自单片机串口或计算机串口的数字信号。每个芯片都加了两个去偶电容，100uF的是普通的电解电容，104的是高频去偶电容，以降低各种高低频噪声。2.3单片机电路设计[5]单片机需要完成和电脑之间的通信以及对RFM01和RFM02的配置。电路如图2-3所示。采用P1口虚拟SPI总线。为了方便连接，与计算机通信的串行接口采用USB接口，USB接口为4根线，USB电源可以为系统供电，为了保护计算机，在USB电源接口后串入一个保险丝，熔断电流为200mA，中间两根信号线D+和D-可以做为RXD，TXD信号线。为了和计算机通信过程中波特率能精确计算，采用的晶振是11.0592MHz。L1和L2分别做为发送和接收状态指示。为了方便测试，单片机的UART既可以与计算机通信，也可以与RF芯片通信，通信方式的转换可以通过JR1，JT1跳线选择。另外为了程序调试方便，采用的是具有ISP功能的AT89S52单片机，AT89S52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8KB的的可反复擦除的flash只读程序存储器和256B数据存储器，与标准MCS－51指令系统及8052产品引脚兼容。定时器2可为本设计提供高达115.2kbps波特率的定时时钟。电路中也增加了标准ISP接口，并设计制作了标准ISP下载线。P0和P2口分别引出，可以做为扩展功能使用。图2-3单片机电路原理图2.4电平转换电路RS232电平与TTL电平之间的转换可以采用分立元件设计也可以采用集成芯片设计。分立器件电平转换电路设计简单成本低，但是高速特性不是很好。集成芯片电平转换电路设计也非常简单，高速特性也好，但成本稍高一点，综合考虑采用集成芯片设计，采用的是MAX232芯片。电路如图2-4所示：（a）分立器件电平转换电路（b）集成芯片电平转换电路图2-4电平转换电路2.5PCB设计在该设计中涉及了高频高速模拟电路，因此应充分考虑EMC因素对电路的影响。RF芯片发射的高频电磁波会对单片机造成一定影响，而单片机运行产生的电压毛刺也会对RF芯片特别是LNA产生较大影响。在电路设计中，在每块芯片电源端加高低频去耦电容。在PCB设计方面，采取的措施是铺地，模数电源和地分开走线，一点接地，一点接电，信号走线尽量短，射频天线附近不要走线，发射接收共用一根天线。所有的引脚和焊点都是一个个微型天线，可以接收或者发射电磁波，为了进一步降低干扰在焊接过程中所有引脚都剪的很短，并焊成球形以降低辐射。另外为了降低射频信号对单片机的影响，除了ISP接口，扩展功能用的IO接口都没有焊接排针。PCB如图2-5所示。天线：采用的是拉杆天线，在433MHz波段，天线长度约为35cm。图2-5PCB背面图3软件设计软件包括单片机软件和计算机终端软件，计算机终端采用windows自带的“超级终端”软件，该软件是一款非常优秀的串口通信软件，支持常用波特率下的字符和文本文件传输，能自动捕获收发文字，有多种校验方式和数据流控制方式，另外在全双工方式下还具有文件传输功能。利用超级终端输入芯片配置参数，控制电路收发状态，实现数据的终端通信。单片机软件主要完成和计算机串口通信，控制射频芯片，实现收发状态指示。3.1射频芯片SPI接口时序及命令介绍图3-1RFM01、RFM02SPI接口时序3.1.1RF01参数命令介绍(POR是上电默认值)[6][8]（1）配置设置命令(ConfigurationSettingCommand)表3-1RF01配置设置命令该命令主要设置芯片的工作波段(b1，b0)；控制电压检测器开关(eb)、唤醒定时器开关(et)、晶体振荡器开关(ex)；选择晶振负载电容(x3…x0)；时钟输出禁止位(dc)；i2…i0:选择接收带宽。在实际工作中接收带宽是可以通过计算机配置的，其他参数都在程序中设置为固定值。接收带宽的可以根据数据传输速率、发射信号的调制频偏设置为合适的值，这对降低接收噪声，提高接收可靠性有很大帮助。接收带宽可以选择的范围如表3-2所示。 表3-2RF01BasebandBandwith（2）频率设置命令（FrequencySettingCommand）表3-3RF01频率设置命令f11…f0：用于设置工作频率，在433频段，Fc=430+F*0.0025MHz，Fc为发射机中心频率，F为频率参数，36≤F≤3903。中心频率是可以通过计算机配置的，配置方式为输入频率参数F的值。（3）接收机设置命令（ReceiverSettingCommand）表3-4RF01接收机设置命令限于篇幅仅介绍g1、g0，和en。g1、g0:选择LNA增益，LNA的增益可以通过计算机设定为相对于最大增益的0，-6，-14，-20dB，根据RF信号的强度设定合适的增益。增益的设置取决于环境噪声，若环境噪声比较大则应适当提高增益以提高接收可靠性，若环境噪声比较低则应适当降低增益。en:使能接收机工作，可以根据计算机的收/发命令将该位表3-5LNA增益（相对于最大增益衰减）置1(启动发射)或置0(关闭发射)。（4）数据速率命令（DataRateComman）表3-6RF01数据速率命令r6…r0:用于设置数据速率：(式3-1)BR为数据速率，R为数据速率参数。数据传输速率可以通过计算机设置，数据格式为cs与R组成的三位十进制数。（5）输出和FIFO模式命令（OutputandFIFOmodeCommand）表3-7RF01输出和FIFO模式命令f3…f0：设置FIFO中断门限；s1…s0：设置FIFO填充条件；ff：FIFO填充允许；fe：启用FIFO功能。做为无线RS232适配器的接收芯片，采用的是数据直接输出模式，因此在程序关闭FIFIO模式，即fe＝0，其他的为默认值。另外AFC命令（AFCCommand）主要用于设置AFC自动模式，程序中设定为一直保持自动模式，设置为0xce88；数据滤波命令（DataFilterCommand）用于选择数据滤波类型，有OOK方式和数字滤波方式，由于设计采用2FSK调制方式，故滤波类型为数字滤波，设置为0xc6db；唤醒定时器命令（Wake-UpTimerCommand）；低占空比命令（LowDuty-CycleCommand）；低压检测及时钟输出分频命令（LowBatteryDetectorandMicrocontrollerClockDividerCommand）；数据滤波命令（DataFilterCommand）；状态读出命令（StatusReadCommand）等在该设计中不是很重要的命令不再介绍，程序中采用上电默认值。3.1.2RF02参数命令介绍(POR是上电默认值)[7][9]（1）配置设置命令（ConfigurationSettingCommand）表3-8RF02配置设置命令b1、b0：波段选择；d2、d0：选择时钟引脚（CLK）输出频率，此时钟信号直接由晶体振荡器分频得到，可以作为MCU时钟信号输入，从而省掉MCU晶体以降低系统成本如未用此信号，可以通过置1“dc”位（见电源管理命令）禁止输出；x3…x0：选择晶振负载电容；ms：用于选择调制极性：1为正调制，0为负调制；m2…m0：用于选择调制频偏，具体如右表所示，此命令可以通过计算机配置，实际中只需按右表输入具体数字即可。（2）频率设置命令（FrequencySettingCommand）同RF01，在此不再介绍。表3-9调制频偏（3）电源管理命令（PowerManagementCommand）表3-10RF02电源管理命令a1：晶体振荡器和频率合成器自动控制使能位。如果该位为“1”，晶体振荡器和频率合成器由数据发射命令启动，由休眠命令关闭；a0：功率放大器自动控制使能位。如果该位为“1”，功率放大器由数据发射命令启动，由休眠命令关闭；ex：晶体振荡器开关；es：频率合成器开关ea：功率放大器开关；eb：电压检测器开关；et：唤醒定时器开关；dc：时钟输出禁止位。单片机采用单独的晶振，因此不需要芯片的分频输出，该命令设置为0xc038。（4）数据速率命令（DataRateCommand）表3-11RF02数据速率命令r7…r0:用于设置数据速率。(式3-2)BR为数据速率，R为数据速率参数，此参数可以通过计算机输入。功率设置命令（PowerSettingCommand）；低压检测及发射位同步命令（LowBatteryDetectorandTxbitSynchronizationCommand）；休眠命令（SleepCommand）；唤醒定时器命令（Wake-UpTimerCommand）；数据发射命令（DataTransmitCommand）；状态读出命令（StatusRegisterReadCommand）不再介绍，程序中采用上电默认值。3.2程序说明3.2.1主程序说明[11]首先初始化IO口和串口，接着向计算机发送操作提示字符，比如当需要配置RFM01的配置设置命令(ConfigurationSettingCommand)时，单片机会向计算机发送“InputCSC1：”，此时需要输入接收带宽，假如设置为400，可以输入“400”然后按回车即可完成数据的输入。然后单片机会发送提示“InputRSC1：”即接收机设置命令（ReceiverSettingCommand），只需要输入此命令中的LNA增益即可，有四个可选增益：00，06，14，20，分别对应于最大增益的0，-6dB，-14dB，-20dB。接下来依次是“InputFSC1：”只需输入参数F，数据范围是0036～3903。“InputDRC1：”理论上数据范围可以是000～255，但是做为无线RS232适配器，由于是串口间通信，只有固定的几个波特率，在该适配器中可选的波特率为：2400bps，4800bps，9600bps，19200bps，38400bps，57600bps，115200bps，分别对应的DRC1值是：143，071，035，017，008，005，002。“InputCSC2：”此命令要输入的是调制频偏，可选数据是030，060，090，120，150，180，210。“InputFSC2：”只需输入参数F，数据范围是0036～3903。“InputDRC2：”在上述波特率下的数据分别是：071，035，017，008，003，003，002，000。接着单片机等待计算机发送收发命令，分别用“r”(receive)、“s”(send)做为收发命令，单片机收到此命令后即进入相应的工作状态并点亮指示灯。然后单片机不断检测计算机发来的数据，若是工作于接收状态则当输入“s”时可以立即进入发送状态。若是工作在发送状态则在出现“r”字符时单片机会判断是普通数据还是接收命令，是普通数据则不予处理，是接收命令则将电路转换为接收状态。具体判断方法为在单片机收到“r”后会调用一个1s延时程序，在此时间内不断检测串口，只要有接收到数据便立即退出，单片机将此“r”做为普通数据处理，若是在1s内没有检测到任何数据就认为是接收命令。主程序流程如图3-2所示：图3-2主程序流程3.2.2提示字符输出函数该部分程序实现将提示字符通过串口发送到计算机。为了节省内存提高程序执行效率，字符输出函数没有调用keilc51自带的printf（）函数，采用的是直接将字符按字输出的方式，这大大降低了单片机的内存开销，提高了程序执行效率。3.2.3射频参数输入及SPI虚拟函数该部分函数完成对串口输入数据进行处理组合成一条合法的命令并存储以备其他程序调用。在参数输入完成之后，程序还要根据输入的波特率参数自动调整单片机的波特率为设定值。当得到收发命令后单片机才向RF芯片配置参数。采用SPI总线方式，由于AT89S52没有SPI串行总线接口，可以使用软件来模拟SPI的时序，包括串行时钟、数据输入和数据输出。对于RFM01和RFM02只有数据输入没有数据输出的这类芯片，只需模拟串行时钟(SCK，采用P1.1模拟)和数据输出(SDI，采用P1.0模拟)。RFM01和RFM02在SCK在上升沿接收数据，模拟时首先将单片机串行时钟输出口P1.1的初始状态设置为1，而在允许输出后再置P1.1为0。这样，MCU在输出1位SCK时钟的同时，单片机从P1.0（SDI）输出1位数据至RF芯片。至此，模拟1位数据输出便宣告完成。此后再置P1.1为0，模拟下1位数据的输出……，由于RF芯片的数据格式是16位的，所以需依此循环16次，即可完成1次参数配置的操作。该函数如下所示：//函数声明，变量定义#include<reg52.h> #definedelayNOP();{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}; sbitSDI=P1^0;sbitSCK=P1^1;////函数名称：WRT_CMD.c//入口参数：cmd//函数功能：SPI方式发送两个字节，在SDI上升沿逐位将数据写入//unsignedintWRT_CMD(unsignedintcmd){ unsignedcharn=16;//向SDA上发送位数据字节，共16位SCK=0;//时钟置低 while(n--) {delayNOP();SCK=0;//时钟置低if(cmd&0x8000) //若要发送的数据最高位为1则发送位1SDI=1;//传送位1 else SDI=0;//否则传送位0delayNOP(); cmd=cmd<<1;//数据左移一位SCK=1;//时钟置高 } return0;}4设计结果通过一学期努力，完成了无线RS232适配器的设计，半双工通信方式，最高通信速率可达115.2kbps，重要参数都可以通过电脑配置，采用USB接口供电、传输信号，也可以外接电池盒供电。不仅可以用于计算机串口间通信，也可以通过跳线选择为单片机串口间通信，完成了全部设计任务，达到了设计指标。该无线RS232适配器具有使用简单，功耗低等特点，可以适用于一切速率低于11.5.2kbps的半双工串行通信。4.1实验记录实验仪器万用表、电源（采用3节5＃电池供电或USB接口电源）。实验过程首先是直流参数的测试，主要是功耗方面测试。其次是计算机串口通信误码率的统计。采用的方法是发送大量字符，在接收端统计接收错误字符，进而计算出误码率。最后是通信距离测试，先在计算机上配置好参数，接着选择单片机串口通信模式，发射过程为：每发一次数据延时150ms并取反P0.0做为发射指示。接收时，每接收到一帧正确数据则取反P0.0做为接收正确指示，无数据接收时则熄灭LED，在数据接收错误时，能自动重新等待数据的开始，若接收正确则闪烁LED做为指示。实验时不断增加通信距离并观察指示LED，若一直闪烁则通信正确若熄灭则传输错误，由此可确定最大通信距离。4.1.1功耗测试测试条件：电源电压：4.5V（三节5＃电池）；传输速度：57.6kpbs，中心频率：435MHz，接收带宽：400kHz，调制频偏：180kHz。测试结果项目单片机RFM01RFM02接收电路总计发射电路总计静态接收静态发射静态接收静态发射电流（mA）11.39.510.21.924.220.821.513.235.5功耗（mW）50.842.745.98.6108.993.696.859.4159.8表4-1系统功耗测试结果4.1.2误码率统计测试条件：电源电压：5V（USB接口供电）；传输速度：57.6kpbs，115.2kbps；中心频率：435MHz，接收带宽：400kHz，调制频偏：180kHz；天线长度：35cm，材质：拉杆天线；终端软件：超级终端；运行环境：celeronD2.93GHzCPU，512DDRRAM。测试结果测试项目波特率(kbps)57.6115.2通信距离(m)eq\o\ac(○,1)2525测试结果(BER)0.00065%0.00093%0.00072%0.00095%表4-2误码率测试结果可以看出误码率低于0.001％，以上数据只是在当时特定条件下的测试结果，不能保证在其他条件下能eq\o\ac(○,1)2m为室内距离，5m为间隔墙壁距离得出同样的结果。4.1.3通信距离测试测试条件：电源电压：4.5V（三节5＃电池）；传输速度：57.6kpbs，中心频率：435MHz，接收带宽：400kHz，调制频偏：180kHz；天线长度：35cm，材质：拉杆天线。测试结果：开阔地可靠传输距离：约150m；建筑物内可靠传输距离：约20m。5结论与展望通过以上分析和设计，掌握了电路设计的基本方法和理念，单片机系统设计水平有了很大提高，掌握了RS232通信标准。由于不能全双工通信，所以该适配器只能用于传输文字信息，还不能用于传输文件，这是该设计的不足之处。但是采用了发射和接收芯片分开的方式，只需加一个双工器[10][12]便可实现全双工通信，这将大大提高其应用场合。另外也可以采用时分双工方式[15][16]，这种方式不需要改动硬件，只需要改动单片机程序即可，节省了购买昂贵双工器的成本，但是通信速率会大大降低。致谢在毕业设计顺利完成之际，首先要感谢***老师对我的悉心指导，在整个设计过程中，*老师给了我很多的指导和建议，在调试过程中，他总是不厌其烦的帮助我分析电路、查找错误。还要感谢电子工艺实验室***老师给我提供的实验场地和实验器材，是在他的帮助下我才顺利的完成PCB的制作和电路的焊接。参考文献[1]黄智伟.单片无线收发集成电路原理与应用.北京:人民邮电出版社,2005[2]黄智伟.无线数字收发电路设计.北京:人民邮电出版社,2005[3]戴梅萼，史嘉权.微型计算机技术及应用.北京:清华大学出版社,2003[4]樊昌信等.通信原理.北京:国防工业出版社,2001[5]何立民.单片机高级教程(应用与设计).北京:北京航空航天大学出版社,2000[6]JGLi.UniversalISMBandFSKReceiverRF01.Shenzhen.HopeMicroelectronicsCO.,LTD，2006[7]JGLi.UniversalISMBandFSKTransmitterRF02.Shenzhen.HopeMicroelectronicsCO.,LTD，2006[8]