无线收发系统设计
基于 51 单片机的无线数据收发系统设计
基于 51 单片机的无线数据收发系统设计摘要：系统使用 51 单片机通过NRF24L01 模块远程传输数据，接收端通过NRF24L01 模块接收无线数据。
处理后由液晶进行数据显示，可根据需要设置声音提示。
系统接收与发送端模块均单片机、无线发送模块/ 接收、显示、声音提示模块。
关键词：51 单片机；NRF24L01；液晶显示；无线通讯1硬件设计1.1系统组成该系统将数据经过控制器由无线发送模块进行远距离发送，再通过接收端进行无线数据接收。
接收的数据经控制器处理后由液晶显示器显示，并根据需要可以实现一定的声音提示。
1.2无线收发模块本设计使用无线通讯技术实现数据的传送，能够实现此功能的硬件电路模块总类较多。
为符合设计需求，采用以NRF24L01 为核心的无线通讯模块。
该方案可以使系统具有低成本，低功耗，体积小等特点。
NRF24L01 无线模块出至 NORDIC 公司。
其工作频段在 2.4G— 5GHz，该模块正常工作电压为 1.9V—3.6V，内部具有 FSK 调制功能，集成了 NORDIC 公司自创的增强短脉冲协议。
该模块最多可实现 1 对 6 的数据发送与接收。
其每秒最高可传输两兆比特，能够实现地址检验及循环冗余检验。
若使用 SPI 接口，其每秒最高可传输八兆比特，多达 128 个可选工作频道，将该芯片的最小系统集成后，构成NRF24L01 无线通信模块。
1、引脚功能此模块有 6 个数据传输和控制引脚，采用 SPI 传输方式，实现全双工串口通讯，其中 CE脚为芯片模式控制线，工作情况下，CE 端协配合寄存器来决定模块的工作状态。
当4 脚电平为低时，模块开始工作。
数据写入的控制时钟由第 5 脚输入，数据写入与输出分别为 6、7 脚，中断信号放在了第 8 脚。
2、电器特性NRF24L01 采用全球广泛使用的 2.4Ghz 频率，传输速率可达 2Mbps，一次数据传输宽度可达 32 字节，其传输距离空旷地带可达2000M 此模块增强版空旷地带传输距离可达 5000M—6000M, 因内部具有 6 个数据通道，可实现 1 对 6 数据发送，还可实现 6 对 1 数据接收，其工作电压为 1.9V-3.6V，当没有数据传输时可进入低功耗模式运行，微控制器对其控制时可对数据控制引脚输入 5V 电平信号，可实现 GFSK 调制。
无线收发系统设计.
nRF2401无线收发系统设计一 实验目的培养基本实验能力和工程实践能力，通过实验锻炼基本实验技能，使同学们掌握单片机的基本工作原理和单片机系统应用设计的技能，掌握单片机的简单编程方法以及调试方法，并能应用于电子系统设计中，提高同学们对综合电子系统的设计能力，加深对无线通信系统理论知识的理解，增强工程实践能力，培养创新意识，提高分析问题和解决问题的能力。
二 实验基本要求（1）正确使用电子仪器；（2）根据项目设计要求能够进行单片机系统硬件电路设计和软件编程； （3）学会查阅接口电路手册和相关技术资料；（4）具有初步的单片机电路硬件和软件分析、寻找和排除常见故障的能力； （5）正确地记录实验数据和写实验报告。
三 实验器材万能板、单片机、nRF2401无线收发模块、液晶屏、晶振、按键、发光二级管、开关、电容、电阻、5V 电源适配器、导线、万用表、电烙铁、焊锡。
四 GFSK 调制解调原理4.1 调制频移键控方式，幅度恒定不变的载波信号频率随着调制信号的信息状态而切换，通常采用的是二进制频移键控，即载波信号频率随着数据信息码的“0”、“1”变化进行切换。
根据频率变化影响发射波形的方式，FSK 信号在相邻的比特之间，呈现连续的相位或不连续的相位。
一种常见的二进制FSK 信号产生方法是根据数据比特码是“0”还是“1”，在两个振荡频率分别为 c d f f +和 c d f f -的振荡器间切换，这种FSK 信号的表达式为：[]()()2π() 0FSK H c d b S t v t f f t t T ==+≤≤ （二进制1）[]()()2π() 0FSK L c d b S t v t f f t t T ==-≤≤ （二进制0） c f 和d f 分别代表载波信号频率和恒定频率偏移，而b E 和b T 分别表示单比特能量和比特周期。
这种方法产生的波形在比特码“0”，“1”切换时刻是不连续的，这种不连续的相位会造成诸如频谱扩展和传输差错等问题，信号的功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落，在无线系统中一般不采用这种FSK 信号，而是使用信号波形对单一载波振荡器进行调制，这样FSK 信号可以表示如下：[]()2π()2ππ()tFSK c c S t f t t f t h m d θττ-∞⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦⎰上式中，h 是频率调制系数，定义为2/b b h f R =，b R 为比特率，尽管调制波形()m t 在“0”和“1”比特间转换时不连续，但是相位函数()t θ是与()m t 的积分成比例，所以是连续的，大部分信号能量集中在以载波频率为中心的主瓣范围，功率谱密度函数按照频率偏移的负四次幂衰减。
声音检测无线收发课程设计
声音检测无线收发课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声音检测的基本原理，掌握无线收发技术的基本概念。
2. 学生能掌握声音信号的采集、处理和传输过程，了解相关物理知识。
3. 学生了解声音检测无线收发系统在实际应用中的优势和局限。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的声音检测无线收发系统。
2. 学生能够使用相关工具和设备进行声音信号的采集、处理和传输。
3. 学生能够通过动手实践，培养解决实际问题的能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对声音检测无线收发技术产生兴趣，激发探索科学技术的热情。
2. 学生在课程学习中，养成积极思考、主动探究的学习习惯。
3. 学生认识到科学技术在生活中的应用，增强创新意识和实践能力。
4. 学生通过团队合作，培养沟通协调能力和集体荣誉感。
课程性质：本课程为实践性较强的科技课程，结合物理、信息技术等多学科知识。
学生特点：六年级学生具有较强的求知欲和动手能力，对科技领域的新鲜事物充满好奇。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养学生解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，引导他们积极参与，提高自主学习能力。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 声音的基本概念：声音的产生、传播和接收过程，声音的频率、振幅和波形等特性。
相关教材章节：第一章《声音与听觉》2. 声音检测原理：声波传感器的工作原理，声音信号的采集、放大和滤波处理。
相关教材章节：第二章《声音检测技术》3. 无线收发技术：无线通信的基本原理，调制与解调技术，无线传输模块的使用。
相关教材章节：第三章《无线通信技术》4. 声音检测无线收发系统设计：系统组成、功能模块划分，硬件和软件的选择与配置。
相关教材章节：第四章《声音检测无线收发系统设计》5. 动手实践：学生分组进行声音检测无线收发系统的搭建，实际操作声波传感器、无线传输模块等。
2019年全国电子设计大赛G题_双路语音同传的无线收发系统
2019年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）8月7日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6）8月10日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
双路语音同传的无线收发系统（G 题）【本科组】一、任务设计制作一个双路语音同传的无线收发系统，实现在一个信道上同时传输两路话音信号。
系统的示意图如图1所示。
图1 双路语音同传无线收发系统示意图二、要求1. 基本要求（1） 制作一套FM 无线收发系统。
其中，FM 信号的载波频率设定为语音输出A双路语音分离处理FM 解调语音输出B 语音输入A FM 调制双路语音同传合路处理语音输入B48.5MHz ，相对误差的绝对值不大于1‰；峰值频偏不大于25kHz ；天线长度不大于0.5m 。
（2） 通过FM 无线收发系统任意传输一路语音信号A 或者B ，语音信号的带宽不大于3400Hz 。
要求无线通信距离不小于2m ，解调输出的语音信号波形无明显失真。
（3） 通过FM 无线收发系统同时传输双路语音信号A 和B 。
要求无线通信距离不小于2m ，解调输出的双路语音信号波形无明显失真。
2. 发挥部分（1） 要求设计制作的发射电路中FM 信号的载波频率能通过一个电压信号()C v t 进行调节，用来模拟无线通信中载波频率漂移的情况。
基于CC1101的无线收发系统设计
基于CC1101的无线收发系统设计刘雪亭【摘要】无线射频收发系统是近年来通信领域中发展最快、应用最广的模块电路。
该系统由发射模块和接收模块组成，以单片机C8051F310作为控制核心部件，基于无线收发芯片CC1101构成的通信传输模块系统，实现信息的无线收发。
本文对其工作原理和工作方式进行了分析，给出了其软硬件设计过程。
%Wireless RF transceiver system is the fastest and most widely used in the communication field in recent years. The system is composed of a transmitting module and a receiving module. The system is composed of a single chip microcomputer C8051F310 as the core component, and a communication transmission module system based on the wireless transceiver CC1101 is realized. In this paper, the working principle and working mode are analyzed, and the software and hardware design process is given.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)018【总页数】4页(P123-125,128)【关键词】CC1101;C8051F310;发射模块;接收模块【作者】刘雪亭【作者单位】四川信息职业技术学院四川广元 628040【正文语种】中文【中图分类】TN929-5无线射频收发系统是近年来通信领域中发展最快、应用最广的技术。
无线收发系统设计
无线收发系统设计首先，无线收发系统的设计需要确定使用的无线通信技术。
常见的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和RFID等。
根据实际需求和应用场景的特点，选择合适的无线通信技术。
其次，需要设计无线收发系统的硬件部分。
硬件部分包括发射机和接收机两个主要组成部分。
发射机通常包括信号源、调制电路和功率放大器等。
信号源用于产生要发送的信号，调制电路用于将信号进行调制，将信息嵌入到载波中，功率放大器则用于将调制后的信号放大，以便进行传输。
接收机通常包括天线、解调电路和信号处理电路等。
天线用于接收到达的无线信号，解调电路用于将调制后的信号还原为原始信号，信号处理电路则用于对解调后的信号进行处理，以得到所需的信息。
此外，还需要设计无线收发系统的软件部分。
软件部分用于控制无线收发系统的工作，并处理信号传输过程中的各种问题。
软件部分通常包括以下几个模块：调制解调模块、信号处理模块和通信协议模块等。
调制解调模块用于进行信号的调制和解调，信号处理模块用于对接收到的信号进行必要的处理，以得到所需信息，通信协议模块则用于控制无线收发系统的工作，确保信息的可靠传输。
最后，无线收发系统的设计还需要考虑到一些特殊因素。
例如，信号的传输距离、速率和功耗等。
根据实际需求和应用场景的特点，对这些因素进行合理的设计和优化。
总结起来，无线收发系统的设计需要确定使用的无线通信技术，设计硬件部分和软件部分，并考虑特殊因素。
通过合理的设计和优化，可以实现无线收发系统的功能，满足实际需求和应用场景的要求。
无线收发器设计指南：现代无线设备与系统篇
目录分析
随着无线通信技术的飞速发展，无线收发器在现代无线设备与系统中扮演着举 足轻重的角色。本书《无线收发器设计指南：现代无线设备与系统篇》旨在为 读者提供关于无线收发器设计的全面指南，帮助读者深入了解现代无要介绍无线收发器的基本概念、发展历程和应用领域。 我们将讨论无线收发器在无线通信系统中的地位和作用，以及其基本组成和分 类。
书中还深入探讨了现代无线设备的关键技术，包括蓝牙、Wi-Fi、蜂窝通信等。 这些技术在当今的无线通信领域中发挥着越来越重要的作用，而这本书为我们 提供了一个全面了解这些技术的窗口。通过阅读这些内容，我不仅了解了各种 技术的优缺点和适用场景，还对它们在未来的发展趋势有了更深入的认识。
《无线收发器设计指南：现代无线设备与系统篇》是一本非常值得一读的书籍。 它不仅让我深入了解了无线通信的原理和技术，还启发了我对未来无线通信发 展的思考。我相信这本书对于任何从事无线通信领域工作的工程师、设计师或 研究人员都会有所启示和帮助。
在这一章中，我们将介绍无线收发器的测试与验证技术。测试是确保无线收发 器性能的关键步骤，包括功能测试、性能测试和可靠性测试等。同时，我们还 将介绍一些先进的测试仪器和工具，如信号源和频谱分析仪等。
在这一章中，我们将通过分析一些具体的无线收发器应用案例，深入探讨其在 现代无线设备与系统中的应用。这些案例包括蓝牙、Wi-Fi、蜂窝通信 (2G/3G/4G/5G)等。通过这些案例的分析，读者可以更好地理解无线收发器的 实际应用和优化方法。
在当今高度信息化的时代，无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。 当我们使用手机、平板电脑或笔记本电脑进行语音通话、视频会议和数据传输 时，我们都在依赖无线通信技术。
然而，对于大多数人来说，无线通信背后的原理和技术仍然是一个神秘的世界。 为了揭开这个神秘面纱，我阅读了《无线收发器设计指南：现代无线设备与系 统篇》这本书，这是一本为无线通信工程师和设计师提供全面、深入洞察无线 收发器设计的指南。
课程设计-无线电报收发系统分解
无线电报收发系统学院：信息工程学院班级：电子101班姓名：学号：目次一、电报发射机 (4)1、调幅发射机设计的作用与目的 (5)2、电报发射机的主要技术指标 (5)3、电报发射机的设计原理图 (5)4、电报发射机各模块具体设计 (6)4.1、音频振荡器 (6)4.1.1、音频振荡器原理图 (6)4.1.2、音频振荡器仿真波形 (7)4.1.3、音频振荡器仿真频率 (7)4.2、音频放大器 (8)4.2.1、音频放大器电路原理图 (8)4.2.2、音频放大器仿真波形 (8)4.3、载波振荡器 (9)4.3.1、载波振荡器电路原理图 (10)4.3.2、载波振荡器仿真波形 (10)4.3.3、载波振荡器仿真频率 (10)4.4、振幅调制器 (11)4.4.1、振幅调制器电路原理图 (13)4.4.2、振幅调制器仿真波形 (13)4.5、功率放大器 (14)4.5.1、功率放大器电路原理图 (14)4.5.2、功率放大器仿真波形 (15)4.6、电报发射机总原理图 (16)二、电报接收机 (17)1、调幅接收机的作用及目的 (17)2、调幅接收机的主要技术指标 (17)3、电报接收机的设计原理图 (17)4、电报接收机各模块设计 (17)4.1、选频放大电路 (17)4.1.1、选频网络原理图 (17)4.1.2、放大网络原理图 (18)4.1.3、放大网络仿真波形 (18)4.2、检波解调电路 (18)4.2.1、检波解调电路原理图 (19)4.3、滤波低放电路 (19)4.3.1、低通滤波电路原理图 (19)4.3.2、低通滤波电路仿真波形 (20)4.3.3、低频放大电路原理图 (20)4.3.4、低频放大电路仿真波形 (21)5、接收机总原理图 (22)三、设计心得与体会 (23)四、参考文献 (24)无线电报收发系统学院：信息工程学院班级：电子101班姓名：学号：摘要：无线电报收发系统设计是继《高频电子线路》理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。
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系统软件设计
本系统中的无线数据传输主要由无线数据收发 器nRF905、ATMEGA 16单片机和显示部分组成。 nRF905收发器与单片机ATMEGA16L间通过SPI口 进行通信。因此，软件设计过程中的重点是 nRF905数据的发送和接收过程。
nRF905的数据发送过程
1. 当MCU有遥控数据节点时， 接收点的地址(TX-address)和 有效数据(Tx-payload)将通过 SPI接口传送给nRF905。设计 时应使用协议或MCU来设置 接口速度。可用MCU设置 TRX-CE，并使TX-EN为高电 平来激活nRF905的 ShockBurst传输。通过 nRF905的ShockBurst可使无 线系统自动上电，并完成数据 包(应加前导码和CRC校验码) 的数据码发送(100 kbps， GFSK，曼切斯特编码)。
在这之后，当nRF905接收到有效的地址包 (CRC校验正确)时，nRF905将去掉前导码、地址和 CRC位，同时将数据准备就绪位(DR)置为高电平， 并用MCU设置TRX-CN为低电平，以进入standby 模式，从而使MCU能够以合适的速率通过SPI接口 读出有效的数据；当所有的数据读出后，nRF905 将AM和DR设置为低电平，以便使nRF905准备进入 ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模 式。
(2)片内资源丰富
内含8通道10位AD转换器的最高采样率为15kSPS，可 满足本系统所要求的8kSPS的要求；SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)控制器可简化单片机与串行DAC 和无线收发芯片之间的通讯，减少连线；而512字节的 EEPROM则可在掉电时存储用户信息：该单片机有两个外 部中断，可确保单片机及时响应并处理最新收到的信息。
2.如果AUTO-RETRAN被设置为高电平，那
么，nRF905将连续地发送数据包，直到TRXCE被设置为低电平为止；而当TRX-CE被设置 为低电平时，nRF905则结束数据传输，并将 自己设置为standby模式。
单片机处理过程
nRF905的数据接收过程
首先，在650μs以后， nRF905将不断监测空中的 信息；当nRF905发现有和 接收频率相同的载波时， 其载波检测(CD)被置为高 电平；此后，当nRF905接 收到有效地址时，地址匹 配(AM)被置为高电平；
组成:由一个完全集成的频率调制器、一个带解调器的接收 器、一个功率放大器、一个晶体振荡器和一个调制器组成.
特点
低功耗ShockBurst工作模式;多通道工作—ETSI/FCC兼 容;极少的材料消耗; 无需外部SAW滤波器; 输出功率可调至 10dBM;传输前监听的载波检测协议;当正确的数据包被接收 或发送时有数据准备就绪信号输;侦测接收的数据包当地址正 确输出地址匹配信号 .
应用
无线数据通讯; 家庭自动化;无线遥控;报警及安全系统;监 测;汽车;遥感勘测;无线门禁;玩具
单片机控制电路
(1)速度快
AVR单片机在单一时钟周期内能够执行功能强大的指令， 每MHz可实现MIPS的处理能力，是具有最高MIPS／mW能 力的8位单片机。AVR单片机采用大型快速存取寄存器文件 和快速单周期指令。其快速存取RISC寄存器文件由32个通 用工作寄存器组成。
无线收发设计电路
本系统的无线发射接收电路主要利用nRF905与外围 器件构成的电路组成，其主要部分是天线。简而言之，就 是一个特定形状的导体，它可以将电流转化为射频能量并 以电波形式发射出去．或将无线电波接收进来。任何一个 无线系统都有天线，天线设计的好坏直接影响无线系统的 收发能力。下图所示是用nRF905差分连接的环形天线图。
结束语 该系统采用了比较完善的软件、硬件设计以及抗 干扰措施，这样，就可以保证系统工作的安全性和可 靠性，并具有通用性，便于投入实际应用，而且稍作 改动就可以应用到小区传呼、工业数据采集、生物信 号采集，无线遥控等其它一些短距离无线通信领域， 以实现无线数据的双向传输，具有较好的市场应用价 值。
基于ATmega16和nRF905的无 线收发系统设计
CDIO电科3第4组
前言
无线技术 应用：工业、医疗 、军事、科学 优点：1.方便快节； 2. 经济节约 ； 3.安装便捷 。 发展趋势： •基于语音、数据和视频无线网络的手机； •手机、PDA(个人数字助理)和PC用蓝牙个人区 域网(PAN) ； •802.11、以太局域网：b、g和n。
(3)可重复擦写并可在系统编程(ISP)
AVR单片机ATMEGA16L中的程序存储空间采用的是 Flash存储技术，因此，该单片机的内部存储单元可在线重 复擦写1000次以上。
(4)低功耗
AVR ATMEGA16L单片机的工作电压范围为2.7～5.5 V， 同时具有休眠省电功能(POWERDOWN)及闲置(IDLE)低功 耗功能，此时的一般耗电在1～2.5 mA之间。由于本系统以 移动性和低功耗见长，因此，采用此单片机芯片可以满足系 统对功耗的要求。
方案
用ATMEGA16L单片机和nRF905无线射 频器收发组成的一种无线数据传输系统。
电源
被传输数据
单片机制控
nRF905 收发芯片
收发天线
接收数据示
电源模块
NRF905的数据发送过程
芯片nRF905简介
nRF905是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片 。
工作电压为1.9～3.6 V，采用32引脚QFN封装(5×5 mm)， 工作于433／868／915 MHz三个ISM(工业、科学和医学)频 段。采用FSK调制解调技术，频道之间的转换时间小于 650μs。
(5)带有同步串行接口SPI
SPI是一种同步串行外围总线系统接口，它可以使微处理 器与各种外围设备以同步串行方式进行信息交换。SPI总线 一般使用四根信号线：SCK(串行时钟)、MISO(主机输入／ 从机输出)、MOSI(主机输出／从机输入)和SS(低电平有效的 从机选择)。利用SPI总线可以在软件控制下构成各种系统。