数据采集的无线数据传模块的设计与实现

论文摘要

无线数据传输在我们的生产生活中应用很广泛。与之相关的技术不胜枚举,比如蓝牙,红外线。我们可以根据自己的实际应用,选择合适的技术。本文选择的就是nrf2401芯片,它工作在ism频段。而且有很强的传输能力,通常传输距离为30m-100m这对于大多数的应用都是合适的。本文的工作主要分为软件和硬件两个方面。软件方面主要是分析上下位机的软件结构,然后用keilc51编码实现。软件的通信协议主要包括数据链路层,应用层。数据链路层实现跳频,应用层包括串口和无线传输的接口。硬件方面则是nrf2401电源以及串口的接口电路。本文借鉴了开发板的电路,在它的基础上去除烧写rom的电路。这使得电路板的面积减少了很多。硬件的设计包括电路原理图和印制电路板图。对于很多的类似的无线数据传输都是用的点对点的系统模式,而且都是一个上位机充当主机向下位机从机发送命令然后再有从机将数据传输给它,本系统的需求是一个上位机对多个下位机,就是上位机轮询下位机得到下位机的数据,但是下位机由于连着的不同的传感器,传感器的数据传输速率是不同的,有的下位机在它得到令牌时没有数据要传输,他可以中继旁边的一个下位机的数据,也就是说每个下位机都有充当上位机的时候。而我们的与安装有上层应用软件的pc相连的上位机只有一个,它是我们真正意义上的主机。我们叫这样的系统结构为混合模式的系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的意义和背景
• 1.2 论文的主要工作
• 1.3 章节安排
• 第二章 相关理论和技术
• 2.1 跳频通信技术
• 2.1.1 扩频通信概论
• 2.1.2 跳频通信的基本原理
• 2.1.3 跳频通信系统的参数
• 2.2 nRF2401 芯片
• 2.2.1 RADIO 口
• 2.2.2 收发方式
• 2.2.3 器件配置
• 2.3. Keilc51 开发系统
• 2.3.1 Keil C51 单片机软件开发系统的整体结构
• 2.3.2 uVision for Windows
• 2.3.3 c51 的特点
• 2.4 本章小结
• 第三章 需求分析
• 3.1 系统功能分析
• 3.1.1 系统的数据流图
• 3.1.2 无线传输模块的工作流程
• 3.1.3 数据格式
• 3.2 标定的流程
• 3.3 本章小结
• 第四章 硬件设计
• 4.1 protell99 简介
• 4.2 电路原理图设计
• 4.3 pcb 板的设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 软件设计
• 5.1 开发板简介
• 5.1.1 开发板的技术指标
• 5.1.2 开发板的安装及使用
• 5.2 nRF2401 芯片的主要性能参数
• 5.3 开发工具
• 5.3.1 uVision2 集成开发环境
• 5.4 基本的收发功能
• 5.4.1 上位机的程序设计
• 5.4.2 下位机的程序设计
• 5.4.3 跳频的实现
• 5.5 串口通信
• 5.6 本章小结
• 第六章 实现及问题
• 6.1 下位机之间的数据中继
• 6.2 跳频的问题
• 6.3 系统的测试环境
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结
• 致谢
• 参考文献