开题报告-基于单片机和无线射频模块的无线数据收发系统设计.doc

长安大学毕业设计（论文）开题报告表课题名称基于单片机和无线射频模块的无线数据收发系统设计课题来源学生姓名设计背景及意义：随着科技的进步和社会生产发展的需要，我们在生活中有越来越多的地方将使用到无线通信进行数据采集。进入21 世纪随着信息社会的到来，越来越多的智能操作经已经替代了人们基本的手工操作，信息是获得技术的关键所在，这就要求人们能在第一时间获得数据。 可以说现代社会生活的各方面都对实时、即时的数据存在着依赖。在现实生活中，无线温度采集系统已经被成功应用于工农业、环境监测、军事国防、机器人控制等许多重要领域，而且类似于这种温度采集系统的无线通信网络已经被广泛的应用到民用和军事领域。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，这样的研究也变得更加有意义了。采用单片机来对数据采集进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控数据的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。发展现状及趋势：由单片机及其些外围芯片构成的数据采集系统，是近年来微机技术快速发展的结果，它具有如下特点:（1）系统不具有自主开发能力，因此，系统的软硬件开发必须借助开发工具。（2）系统的软硬件设计与配置规模都是以满足数据采集系统功能要求为原则，因此系统的软硬件应用配置具有最佳的性价比。系统的软件一般都有应用程序。（3）系统的可靠性好、使用方便。应用程序在ROM 中运行不会因外界的干扰而破坏，而且上电后系统立即进入用户状态 无线传输中，在2.4GHz非授权频段上,目前已经云集了蓝牙、WiFi、Zigbee等多个标准无线协议。，具有带宽高（2Mbp），双向传输，抗干扰性强，传输距离远（短距离无线技术范围），耗电少的优点，用于无线键鼠等室内场合。Nordic公司等公司已成功推出nRF24L01芯片，2.4G全球开发ISM频段免许可证使用。同时许多公司也相继推出基于nRF24L01的无线传输模块。nRF2401是单片射频收发芯片，工作于2.42.5GHz ISM频段，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，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-5dBm的功率发射时，工作电流只有10.5mA，接收时工作电流只有18mA，多种低功率工作模式，节能设计更方便。其DuoCeiverTM技术使nRF2401可以使用同一天线，同时接收两个不同频道的数据。nRF2401适用于多种无线通信的场合，如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。至此这种基于此频段的通信方式已日渐趋向成熟。同样随着传感器及电子电路的发展，集成的温度检测器件的完善性及集成性也得到了大大的提高。类似美国DALLAS公司推出的数字测温芯片DS18B20层出不穷，国内外的研究在这方面的研究也趋近完善。设计方案及预期效果： 设计该系统是是基于STC89C52单片机、DS185B20以及nRF2401射频模块实现温度的短距离无线传输系统，实现温度的实时采集、无线传输和动态显示等功能。单片机在本系统中作为温度输入和显示控制器件，DS18B20被用作温度数据的采集和温度输出器件，nRF2401作为温度数据的无线收发器件，最终实现温度的实时采集、无线数据的传输及显示。本系统通过温度传感器采集环境信息，不需要A/D转换器将电信号转换成数字信号。具有成本低、功耗小、通用性强以及便携性等诸多特点，充分满足日常生活生产中短距离无线数据传输要求，特别适合环境恶劣以及采集点处于运动状态、所处的环境不允许布线等特殊情况，本系统稍微改动就可应用到其它无线监测场景。本设计内容重点：NRF2401无线传输模块的操作；DS18B20的各种操作命令；单片机数码管显示；原理图及PCB图的绘制。设计时间安排： 序号 内容进程 教学周 1. 收集、查阅有关无线温度采集的有关资料，完成开题报告； 第12周 2. 熟悉开发环境，完成外文翻译； 第34周 3. 着手准备设计，进行硬件系统及软件系统的初步设计； 第58周 4. 对设计的程序进行修改并绘制电路原理图及PCB图。 第8-11周 5. 着手撰写论文 第12-13周 6. 论文提交指导教师修撰写PPT并准备答辩 第14-15周完成任务所具备的条件因素： 1、查阅单片机、温度传感器、无线射频及其相关资料，熟悉其硬件连接及其原理； 2、掌握单片机的C语言编程并熟悉Keil C51开发环境； 3、学习使用Protel 99SE绘制原理图及PCB图。指导教师意见及建议：指导教师